(57)【要約】      （修正有）【課題】厚さの異なる複数の構造部の各々について所望の厚さ寸法を実現するのに適したマイクロ構造体製造方法を提供すること。【解決手段】導体層および絶縁層を含む材料基板Ｓ１に対して加工を施すことによりマイクロ構造体Ｘ１を製造する方法であり、第１導体層１０１に対して厚さ方向の途中までエッチング処理する第１エッチング工程と、第１導体層１０１に対し第１絶縁層１０４に至るまでエッチングする第２エッチング工程と、第１絶縁層１０４において第２エッチング工程で露出した箇所に対し第２導体層１０２に至るまでエッチングする第３エッチング工程と、第２導体層１０２において第３エッチング工程で露出して箇所に対してエッチング処理する第４エッチング工程とを含む。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導体層と、第２導体層と、第３導体層と、前記第１導体層および前記第２導体層の間に介在する第１絶縁層と、前記第２導体層および前記第３導体層の間に介在する第２絶縁層と、を含む積層構造を有する材料基板に対して加工を施すことによりマイクロ構造体を製造するための方法であって、
前記第１導体層に対し、当該第１導体層上に形成された第１マスクパターンおよび第２マスクパターンを介して、当該第１導体層の厚さ方向の途中までエッチング処理を施すための、第１エッチング工程と、
前記第２マスクパターンを除去するための工程と、
前記第１導体層に対し、前記第１マスクパターンを介して、前記第１絶縁層に接する残存マスク部が残存形成されるように前記第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第２エッチング工程と、
前記第１絶縁層において前記第２エッチング工程にて露出した箇所に対し、前記第２導体層に至るまで前記残存マスク部を介してエッチング処理を施すための、第３エッチング工程と、
前記残存マスク部をエッチング除去し、且つ、前記第２導体層において前記第３エッチング工程にて露出した箇所に対してエッチング処理を施すための、第４エッチング工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第４エッチング工程では、前記第２導体層において前記第３エッチング工程にて露出した箇所に対し、前記第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施す、請求項１に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第３導体層に対し、当該第３導体層上に形成された第３マスクパターンを介して、前記第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第５エッチング工程を更に含む、請求項１または２に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第３マスクパターンは第１櫛歯電極用第１マスク部を含み、
前記第２マスクパターンは第１櫛歯電極用第２マスク部を含み、
前記第１マスクパターンは第２櫛歯電極用マスク部を含み、
前記第５エッチング工程では、第１櫛歯電極部の第１導体部が前記第３導体層において成形され、
前記第２エッチング工程では、第１櫛歯電極用残存マスク部および第２櫛歯電極部の第１導体部が前記第１導体層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記第２櫛歯電極部の絶縁部が前記第１絶縁層において成形され、
前記第４エッチング工程では、前記第１櫛歯電極部の第２導体部および前記第２櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形され、且つ、前記第１櫛歯電極用残存マスク部はエッチング除去され、
前記第１櫛歯電極部の前記第１および第２導体部の間に介在する、前記第１櫛歯電極部の絶縁部を、前記第２絶縁層において成形するための、第６エッチング工程を更に含む、請求項３に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項５】
第１導体層と、第２導体層と、第３導体層と、前記第１導体層および前記第２導体層の間に介在する第１絶縁層と、前記第２導体層および前記第３導体層の間に介在する第２絶縁層と、を含む積層構造を有する材料基板に対して加工を施すことによりマイクロ構造体を製造するための方法であって、
前記第１導体層に対し、当該第１導体層上に形成された第１マスクパターンおよび第２マスクパターンを介して、前記第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第１エッチング工程と、
前記第１絶縁層において前記第１エッチング工程にて露出した箇所に対し、前記第２導体層に至るまでエッチング処理を施すための、第２エッチング工程と、
前記第２マスクパターンを除去するための工程と、
前記第１導体層に対して前記第１マスクパターンを介してエッチング処理を施し、且つ、前記第２導体層において前記第２エッチング工程にて露出した箇所に対してエッチング処理を施すための、第３エッチング工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ構造体の製造方法。
【請求項６】
前記第３エッチング工程では、前記第１導体層に対して前記第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施し、且つ、前記第２導体層において前記第２エッチング工程にて露出した箇所に対して前記第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施す、請求項５に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項７】
前記第３導体層に対し、当該第３導体層上に形成された第３マスクパターンを介して、前記第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第４エッチング工程を更に含む、請求項５または６に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項８】
前記第３マスクパターンは第１櫛歯電極用第１マスク部を含み、
前記第２マスクパターンは第１櫛歯電極用第２マスク部を含み、
前記第１マスクパターンは第２櫛歯電極用マスク部を含み、
前記第４エッチング工程では、第１櫛歯電極部の第１導体部が前記第３導体層において成形され、
前記第１エッチング工程では、第１櫛歯電極用残存マスク部および第２櫛歯電極部の第１導体部が前記第１導体層において成形され、
前記第２エッチング工程では、前記第２櫛歯電極部の絶縁部が前記第１絶縁層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記第１櫛歯電極部の第２導体部および前記第２櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形され、且つ、前記第１櫛歯電極用残存マスク部はエッチング除去され、
前記第１櫛歯電極部における前記第１および第２導体部の間に介在する、前記第１櫛歯電極部の絶縁部を、第２絶縁層において成形するための、第５エッチング工程を更に含む、請求項７に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項９】
前記第２絶縁層において前記第４エッチング工程にて露出した箇所に対して前記第２導体層に至るまでエッチング処理を施すための第５エッチング工程と、前記第２導体層において前記第５エッチング工程にて露出した箇所に対して前記第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための第６エッチング工程と、を更に含む、請求項７に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記第３マスクパターンは第１櫛歯電極用マスク部および第２櫛歯電極用第１マスク部を含み、
前記第１マスクパターンは第２櫛歯電極用第２マスク部を含み、
前記第４エッチング工程では、第１櫛歯電極部の第１導体部および第２櫛歯電極部の第１導体部が前記第３導体層において成形され、
前記第５エッチング工程では、前記第１櫛歯電極部の第１絶縁部および前記第２櫛歯電極部の第１絶縁部が前記第２絶縁層において成形され、
前記第６エッチング工程では、前記第１櫛歯電極部の第２導体部および前記第２櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記第２櫛歯電極部の第３導体部が前記第１導体層において成形され、
前記第２櫛歯電極部における前記第２および第３導体部の間に介在する、前記第２櫛歯電極部の第２絶縁部を、前記第１絶縁層において成形するための、第７エッチング工程を更に含む、請求項９に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロマシニング技術により作製されるマイクロミラー素子、加速度センサ素子、角速度センサ素子、および振動素子などのマイクロ構造体の、製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な技術分野において、マイクロマシニング技術により形成される微小構造を有する素子の応用化が図られている。例えば光通信技術の分野においては、光反射機能を有する微小なマイクロミラー素子が注目されている。
【０００３】
光通信においては、光ファイバを媒体として光信号が伝送され、また、光信号の伝送経路を或るファイバから他のファイバへと切換えるべく、一般に、いわゆる光スイッチング装置が使用される。良好な光通信を達成するうえで光スイッチング装置に求められる特性としては、切換え動作における、大容量性、高速性、高信頼性などが挙げられる。これらの観点より、光スイッチング装置としては、マイクロマシニング技術により作製されるマイクロミラー素子を組み込んだものに対する期待が高まっている。マイクロミラー素子によると、光スイッチング装置における入力側の光伝送路と出力側の光伝送路との間で、光信号を電気信号に変換せずに光信号のままでスイッチング処理を行うことができ、上掲の特性を得るうえで好適だからである。
【０００４】
マイクロミラー素子は、光を反射するためのミラー面を備え、当該ミラー面の揺動により光の反射方向を変化させることができる。ミラー面を揺動するうえで静電気力を利用する静電駆動型のマイクロミラー素子が、多くの装置で採用されている。静電駆動型マイクロミラー素子は、いわゆる表面マイクロマシニング技術により製造されるマイクロミラー素子と、いわゆるバルクマイクロマシニング技術により製造されるマイクロミラー素子との、大きく２つに類別することができる。
【０００５】
表面マイクロマシニング技術では、基板上において、各構成部位に対応する材料薄膜を所望のパターンに加工し、このようなパターンを順次積層することにより、支持体、ミラー面および電極部など、素子を構成する各部位や、後に除去される犠牲層を形成する。一方、バルクマイクロマシニング技術では、材料基板自体をエッチングすることにより支持体やミラー部などを所望の形状に成形し、必要に応じてミラー面や電極を薄膜形成する。バルクマイクロマシニング技術については、例えば下記の特許文献１〜３に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１９０００７号公報
【特許文献２】特開平１０−２７０７１４号公報
【特許文献３】特開平２０００−３１５０２号公報
【０００６】
マイクロミラー素子に要求される技術的事項の一つとして、光反射を担うミラー面の平面度が高いことが挙げられる。しかしながら、表面マイクロマシニング技術によると、最終的に形成されるミラー面が薄いためにミラー面が湾曲し易く、従って、広面積のミラー面において高い平面度を達成するのが困難である。これに対し、バルクマイクロマシニング技術によると、相対的に分厚い材料基板自体をエッチング技術により削り込んでミラー部を構成して当該ミラー部上にミラー面を設けるため、広面積のミラー面であっても、その剛性を確保することができる。そのため、充分に高い光学的平面度を有するミラー面を形成することが可能である。
【０００７】
図３２は、バルクマイクロマシニング技術により作製される従来のマイクロミラー素子Ｘ５の一部切欠き斜視図である。マイクロミラー素子Ｘ５は、上面にミラー面（図示略）が設けられたミラー部５１０と、内フレーム５２０と、外フレーム５３０（一部省略）とを有し、各々に、櫛歯電極が一体的に設けられている。ミラー部５１０には、その一対の端部に櫛歯電極５１１，５１２が設けられている。内フレーム５２０には、櫛歯電極５１１，５１２に対応して、内方に延びる櫛歯電極５２１，５２２が設けられているとともに、外方に延びる櫛歯電極５２３，５２４が設けられている。外フレーム５３０には、櫛歯電極５２３，５２４に対応して、内方に延びる櫛歯電極５３１，５３２が設けられている。また、ミラー部５１０と内フレーム５２０は、一対のトーションバー５４０により連結されており、内フレーム５２０と外フレーム５３０は、一対のトーションバー５５０により連結されている。一対のトーションバー５４０は、内フレーム５２０に対するミラー部５１０の回転動作の回転軸心Ａ５を規定し、一対のトーションバー５５０は、外フレーム５３０に対する内フレーム５２０およびこれに伴うミラー部５１０の回転動作の回転軸心Ａ５’を規定している。
【０００８】
このような構成のマイクロミラー素子Ｘ５においては、静電気力を発生させるために近接して設けられた一組の櫛歯電極、例えば櫛歯電極５１１および櫛歯電極５２１は、電圧非印加時には、図３３（ａ）に示すように、上下２段に分かれた配向をとる。一方、所定電圧印加時には、図３３（ｂ）に示すように櫛歯電極５１１が櫛歯電極５２１に引き込まれ、これによりミラー部５１０が揺動する。より具体的には、例えば、櫛歯電極５１１を正に帯電させ、櫛歯電極５２１を負に帯電させると、ミラー部５１０が、一対のトーションバー５４０を捩りながら回転軸心Ａ５まわりに回転する。一方、櫛歯電極５２３を正に帯電させ、櫛歯電極５３１を負に帯電させると、内フレーム５２０およびこれに伴うミラー部５１０は、一対のトーションバー５５０を捩りながら回転軸心Ａ５’まわりに回転する。このようなミラー部５１０の回転駆動により、ミラー部５１０上に設けられたミラー面（図示せず）により反射される光の反射方向を切り換えることができる。
【０００９】
図３４は、マイクロミラー素子Ｘ５の従来の製造方法を表す。図３４においては、図３２に示すミラー部５１０の一部、内フレーム５２０、外フレーム５３０、トーションバー５４０、および一組の櫛歯電極５１１，５２１の一部の形成過程を、一の断面の変化により表す。当該一の断面は、加工が施される材料基板（ウエハ）における単一のマイクロスイッチング素子形成区画に含まれる複数の断面を、モデル化して連続断面として表したものである。
【００１０】
マイクロミラー素子Ｘ５の製造方法においては、まず、図３４（ａ）に示すようなウエハＳ５を用意する。ウエハＳ５は、いわゆるＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハであり、シリコン層５０１と、シリコン層５０２と、これらの間の絶縁層５０３とからなる積層構造を有する。次に、図３４（ｂ）に示すようにシリコン層５０１に対して所定のマスクを介して異方性エッチングを行うことにより、ミラー部５１０、内フレーム５２０の一部、外フレーム５３０の一部、トーションバー５４０、および櫛歯電極５１１などの、シリコン層５０１において成形されるべき構造部を形成する。
【００１１】
次に、図３４（ｃ）に示すようにシリコン層５０２に対して所定のマスクを介して異方性エッチングを行うことにより、内フレーム５２０の一部、外フレーム５３０の一部、および櫛歯電極５２１などの、シリコン層５０２において成形されるべき構造部を形成する。次に、図３４（ｄ）に示すように、絶縁層５０３に対して等方性エッチングを行うことにより、絶縁層５０２において露出する箇所を除去する。このようにして、ミラー部５１０、内フレーム５２０、外フレーム５３０、トーションバー５４０、および一組の櫛歯電極５１１，５２１が形成される。他組の櫛歯電極は櫛歯電極５１１，５２１と同様にして形成され、トーションバー５５０はトーションバー５４０と同様にして形成される。
【００１２】
マイクロミラー素子Ｘ５では、ミラー部５１０および内フレーム５２０の回転動作に伴って各櫛歯電極が変位するため、各櫛歯電極は、ミラー部５１０および内フレーム５２０の傾斜角度に見合った充分な厚さを有する必要がある。この厚さは、上述のウエハＳ５の厚さ方向の寸法に相当する。例えば、ミラー部５１０の胴体部５１３の長さＤが１ｍｍである場合、ミラー部５１０を内フレーム５２０に対して回転軸心Ａ５まわりに５°傾斜させると、胴体端部５１３’の一方は４４μｍ沈み込む。そのため、ミラー部５１０の櫛歯電極５１１，５１２の厚さは、４４μｍ以上である必要がある。
【００１３】
小さな印加電圧により大きな傾斜角度を得るという観点からは、捩り抵抗を有するトーションバー５４０，５５０については、その捩り抵抗を低減すべく薄肉に形成するのが好ましい。しかしながら、上述の従来のマイクロミラー素子Ｘ５では、トーションバー５４０，５５０は、各櫛歯電極と同一の厚さに形成されており、分厚い。例えば、上述のように櫛歯電極５１１，５１２の厚さを４４μｍ以上に設計すると、トーションバー５４０，５５０の厚さも４４μｍ以上となってしまう。マイクロミラー素子Ｘ５では、トーションバー５４０，５５０がこのように分厚いので、これらを捩るために櫛歯電極間に発生させるべき静電気力は比較的大きく、従って、要求される駆動電圧は比較的大きい。
【００１４】
また、ミラー部５１０を軽量化してそのイナーシャを低減するという観点からは、ミラー部５１０については、薄肉に形成するのが好ましい。しかしながら、上述の従来のマイクロミラー素子Ｘ５では、ミラー部５１０の全体が、例えば櫛歯電極５１１，５１２，５２３，５２４と同一の厚さに形成されており、分厚い。ミラー部５１０の全体がこのように分厚いので、ミラー部５１０の質量、従ってそのイナーシャは、比較的大きい。その結果、マイクロミラー素子Ｘ５では、ミラー部５１０の回転変位について所望される周波数応答特性を達成できない場合が生ずる。また、ミラー部５１０の回転変位における回転角度を増大するためには、櫛歯電極をより厚くして駆動力を増大させる必要があるが、マイクロミラー素子Ｘ５では、櫛歯電極の厚さの増大は、ミラー部５１０の質量の増大、従ってミラー部５１０のイナーシャの増大を、招いてしまう。このように、マイクロミラー素子Ｘ５は、ミラー部５１０の大回転角度を達成しつつ良好な周波数応答特性を得るうえで困難性を有する。
【００１５】
一方、上述のマイクロミラー素子製造過程において、ウエハＳ５の破損を防止するという観点からは、当該ウエハＳ５は分厚い方が好ましい。しかしながら、マイクロミラー素子Ｘ５の上述の製造方法では、ウエハＳ５の厚さが、一組の櫛歯電極（例えば一組の櫛歯電極５１１，５２１）の合計厚さに直接的に反映されるため、製造目的のマイクロミラー素子Ｘ５における一組の櫛歯電極の合計厚さと略同一の厚さを有するウエハＳ５を使用する必要がある。例えば、形成すべき一組の櫛歯電極の合計厚さが２００μｍである場合、そのような櫛歯電極対を有するマイクロミラー素子Ｘ５を形成するためには、厚さ２００μｍのウエハＳ５を使用する必要がある。ウエハＳ５の総厚さが２００μｍ程度以下である場合、素子の製造過程においてウエハＳ５に破損が生じ易いので、当該素子の量産化は困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
マイクロマシニング技術により作製されるマイクロ構造体では、材料基板（ウエハ）においてエッチング成形される種々の構造部は、上述のように各々所望の厚さを有する場合が多い。しかしながら、従来のバルクマイクロマシニング技術においては、単一マイクロ構造体における各構造部の厚さ寸法についての自由度が上述のように低いため、厚さの異なる複数の構造部の各々について所望の厚さ寸法を実現するのが困難な傾向にある。
【００１７】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、厚さの異なる複数の構造部の各々について所望の厚さ寸法を実現するのに適したマイクロ構造体製造方法を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１の側面によると、第１導体層と、第２導体層と、第３導体層と、第１導体層および第２導体層の間に介在する第１絶縁層と、第２導体層および第３導体層の間に介在する第２絶縁層と、を含む積層構造を有する材料基板に対して加工を施すことによりマイクロ構造体を製造するための方法が提供される。この方法は、第１導体層に対し、当該第１導体層上に形成された第１マスクパターンおよび第２マスクパターンを介して、当該第１導体層の厚さ方向の途中までエッチング処理を施すための、第１エッチング工程と、第２マスクパターンを除去するための工程と、第１導体層に対し、第１マスクパターンを介して、第１絶縁層に接する残存マスク部が残存形成されるように第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第２エッチング工程と、第１絶縁層において第２エッチング工程にて露出した箇所に対し、第２導体層に至るまで残存マスク部を介してエッチング処理を施すための、第３エッチング工程と、残存マスク部をエッチング除去し、且つ、第２導体層において第３エッチング工程にて露出した箇所に対してエッチング処理を施すための、第４エッチング工程と、を含む。
【００１９】
このような方法によると、製造されるマイクロ構造体において、厚さの異なる複数の構造部の各々について高い自由度で所望の厚さ寸法を実現することができる。
【００２０】
本発明の第１の側面における第１マスクパターンは、第１導体層の外表面（第１絶縁層に接する表面とは反対の表面）における所定の領域を被覆する。材料基板の第１導体層から第３導体層にわたって基板厚み方向に延び且つ第１導体層外表面が第１マスクパターンにより被覆される立体区域（第１区域）においては、各層（第１〜第３導体層、第１および第２絶縁層）は、第１〜第４エッチング工程にて積極的にはエッチングされない。したがって、第１区域内の各層が第１〜第４エッチング工程でのエッチング処理以外のエッチング処理によりエッチングされない場合、第１区域には、第１〜第３導体層ならびに第１および第２絶縁層の合計厚さを有する構造部が形成されることとなる。また、第１〜第４エッチング工程でのエッチング処理以外の所定のエッチング処理を行うことにより、第１区域には、異なる厚さを有する構造部を形成することが可能である。例えば、第４エッチング工程までに又は第４エッチング工程の後に、第３導体層の側から所定のエッチング処理を行うことにより、第１区域内の、第３導体層を、第３導体層および第２絶縁層を、第３導体層から第２導体層までを、または、第３導体層から第１絶縁層までを、除去する場合、第１区域内には、材料基板内に当初から設定されているいずれかの厚さ寸法（例えば、第３導体層および第２絶縁層が除去される場合は、第１導体層、第１絶縁層、および第２導体層の合計厚さ）を有する構造部が形成されることとなる。
【００２１】
本発明の第１の側面における第２マスクパターンは、第１導体層の外表面における所定の領域を被覆する。材料基板の第１導体層から第３導体層にわたって基板厚み方向に延び且つ第１導体層外表面が第２マスクパターンにより被覆される立体区域（第２区域）においては、第１導体層は、第１および第３エッチング工程では積極的にはエッチングされず、第２および第４エッチング工程にてエッチングされる。第２エッチング工程では、第２区域内の第１導体層にて残存マスク部が成形され、第４エッチング工程では、当該残存マスク部が除去される。第２区域内の他の層（第２および第３導体層、第１および第２絶縁層）は、第１〜第４エッチング工程にて積極的にはエッチングされない。したがって、第２区域内の第１導体層以外の層が第１〜第４エッチング工程でのエッチング処理以外のエッチング処理によりエッチングされない場合、第２区域には、第２および第３導体層ならびに第１および第２絶縁層の合計厚さを有する構造部が形成されることとなる。また、第１〜第４エッチング工程でのエッチング処理以外の所定のエッチング処理を行うことにより、第２区域には、異なる厚さを有する構造部を形成することが可能である。例えば、第４エッチング工程の後に第２区域内の第１絶縁層を必要に応じてエッチング除去することができる。第４エッチング工程までに又は第４エッチング工程の後に、第３導体層の側から所定のエッチング処理を行うことにより、第２区域内の、第３導体層を、または、第３導体層および第２絶縁層を、必要に応じて除去することもできる。
【００２２】
第１導体層の外表面には、第１エッチング工程にていずれのマスクパターンによっても被覆されない領域が存在する。材料基板の第１導体層から第３導体層にわたって基板厚み方向に延び且つ第１導体層外表面がいずれのマスクパターンによっても被覆されない立体区域（第３区域）においては、第１導体層は、第１および第２エッチング工程にてエッチングされ、第１絶縁層は、第３エッチング工程にてエッチングされ、第２導体層は、第４エッチング工程にて、少なくとも厚さ方向の途中までエッチングされる。第４エッチング工程にて第３区域内の第２導体層が除去され、且つ、第３区域内の第３導体層が第１〜第４エッチング工程でのエッチング処理以外のエッチング処理によりエッチングされない場合、第３区域には、第３導体層および第２絶縁層の合計厚さを有する構造部が形成されることとなる。また、第１〜第４エッチング工程でのエッチング処理以外の所定のエッチング処理を行うことにより、第３区域には、異なる厚さを有する構造部を形成することが可能である。例えば、第４エッチング工程にて第３区域内の第２導体層を除去する場合、第４エッチング工程の後に第３区域内の第２絶縁層を必要に応じてエッチング除去することができる。第４エッチング工程までに又は第４エッチング工程の後に、第３導体層の側から所定のエッチング処理を行うことにより、第３区域内の第３導体層の一部を必要に応じて除去することもできる。
【００２３】
このように、本発明の第１の側面に係るマイクロ構造体製造方法によると、製造される単一のマイクロ構造体における複数の構造部の各々について、高い自由度で所望の厚さ寸法を実現することができる。このようなマイクロ構造体製造方法は、所定の素子としてのマイクロ構造体における所望の機能に応じて各構造部を適切に成形するうえで好適である。
【００２４】
本発明の第１の側面における第４エッチング工程では、好ましくは、第２導体層において第３エッチング工程にて露出した箇所に対し、第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施す。このような構成によると、上述の第３区域にて、少なくとも第１導体層に由来する部位、第１絶縁層に由来する部位、および第２導体層に由来する部位を有さない、構造部を形成することができる。
【００２５】
本発明の第１の側面に係る方法は、好ましくは、第３導体層に対し、当該第３導体層上に形成された第３マスクパターンを介して、第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第５エッチング工程を更に含む。このような構成は、上述の第１〜第３区域に形成される複数の構造部の各々について個別に所望される厚さを高い自由度で実現したり、所定の構造部に対して必要に応じて所定の部分形状を形成するうえで、好適である。材料基板に対して第３導体層側からエッチング処理を行う本第５エッチング工程は、第１導体層側からのエッチング処理に係る第１エッチング工程の前、第４エッチング工程の後、或は、第１エッチング工程の後から第４エッチング工程の前までの、いずれのタイミングで行ってもよい。本発明の第１の側面において第３導体層側からエッチング処理を行う後述の他のエッチング工程のタイミングについても、同様である。
【００２６】
本発明の第１の側面における好ましい実施の形態では、第１マスクパターンは櫛歯電極用マスク部を含み、第１および第２エッチング工程では、第１導体層において、櫛歯電極部の第１導体部が櫛歯電極用マスク部に対応して成形され、第３エッチング工程では、第１絶縁層において、櫛歯電極部の絶縁部が第１導体部に対応して成形され、第４エッチング工程では、第２導体層において、櫛歯電極部の第２導体部が絶縁部に対応して成形される。例えば「第１導体層において、櫛歯電極部の第１導体部が櫛歯電極用マスク部に対応して成形される」とは、櫛歯電極部の一部を構成することとなる第１導体部が、櫛歯電極用マスク部のパターン形状に相当するパターン形状を第１導体層表面に伴うように成形されることを意味する。このような構成により、第１導体層由来の第１導体部、第１絶縁層由来の絶縁部、および第２導体層由来の第２導体部、よりなる積層構造を有する櫛歯電極部を形成することができる。所定の素子としてのマイクロ構造体には、互いの間に静電気力を生ずるための一組のいわゆる櫛歯電極が必要な場合がある。
【００２７】
本発明の第１の側面における他の好ましい実施の形態では、第３マスクパターンは櫛歯電極用第１マスク部を含み、第２マスクパターンは櫛歯電極用第２マスク部を含み、第５エッチング工程では、第３導体層において、櫛歯電極部の第１導体部が櫛歯電極用第１マスク部に対応して成形され、第２エッチング工程では、第１導体層において、櫛歯電極用第２マスク部に対応して櫛歯電極用残存マスク部が成形され、第４エッチング工程では、第２導体層において櫛歯電極部の第２導体部が櫛歯電極用残存マスク部に対応して成形され、且つ、櫛歯電極用残存マスク部はエッチング除去される。これとともに、本方法は、第１導体部および第２導体部の間に介在する、櫛歯電極部の絶縁部を、第２絶縁層において成形するための、第６エッチング工程を更に含む。このような構成により、第３導体層由来の第１導体部、第２絶縁層由来の絶縁部、および第２導体層由来の第２導体部、よりなる積層構造を有する櫛歯電極部を形成することができる。
【００２８】
本発明の第１の側面における他の好ましい実施の形態では、第３マスクパターンは第１櫛歯電極用第１マスク部を含み、第２マスクパターンは第１櫛歯電極用第２マスク部を含み、第１マスクパターンは第２櫛歯電極用マスク部を含み、第５エッチング工程では、第３導体層において、第１櫛歯電極部の第１導体部が第１櫛歯電極用第１マスク部に対応して成形され、第２エッチング工程では、第１導体層において、第１櫛歯電極用第２マスク部に対応して第１櫛歯電極用残存マスク部が成形され、且つ、第２櫛歯電極用マスク部に対応して第２櫛歯電極部の第１導体部が成形され、第３エッチング工程では、第１絶縁層において、第２櫛歯電極部の絶縁部が第２櫛歯電極の第１導体部に対応して成形され、第４エッチング工程では、第２導体層において第１櫛歯電極部の第２導体部が第１櫛歯電極用残存マスク部に対応して成形され、第２導体層において第２櫛歯電極部の第２導体部が第２櫛歯電極部の絶縁部に対応して成形され、且つ、第１櫛歯電極用残存マスク部はエッチング除去される。これとともに、当該好ましい実施の形態では、第１櫛歯電極部の第１および第２導体部の間に介在する、第１櫛歯電極部の絶縁部を、第２絶縁層において成形するための、第６エッチング工程が更に行われる。このような構成により、第３導体層由来の第１導体部、第２絶縁層由来の絶縁部、および第２導体層由来の第２導体部よりなる積層構造を有する第１櫛歯電極部と、第１導体層由来の第１導体部、第１絶縁層由来の絶縁部、および第２導体層由来の第２導体部よりなる積層構造を有する第２櫛歯電極部とを、形成することができる。また、このような構成では、第１および第２櫛歯電極部は、基板厚さ方向において部分的に重なる。
【００２９】
本発明の第２の側面によると、第１導体層と、第２導体層と、第３導体層と、第１導体層および第２導体層の間に介在する第１絶縁層と、第２導体層および第３導体層の間に介在する第２絶縁層と、を含む積層構造を有する材料基板に対して加工を施すことによりマイクロ構造体を製造するための方法が提供される。この方法は、第１導体層に対し、当該第１導体層上に形成された第１マスクパターンおよび第２マスクパターンを介して、第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第１エッチング工程と、第１絶縁層において第１エッチング工程にて露出した箇所に対し、第２導体層に至るまでエッチング処理を施すための、第２エッチング工程と、第２マスクパターンを除去するための工程と、第１導体層に対して第１マスクパターンを介してエッチング処理を施し、且つ、第２導体層において第２エッチング工程にて露出した箇所に対してエッチング処理を施すための、第３エッチング工程と、を含む。
【００３０】
このような方法によると、製造されるマイクロ構造体において、厚さの異なる複数の構造部の各々について高い自由度で所望の厚さ寸法を実現することができる。
【００３１】
本発明の第２の側面における第１マスクパターンは、第１導体層の外表面における所定の領域を被覆する。材料基板の第１導体層から第３導体層にわたって基板厚み方向に延び且つ第１導体層外表面が第１マスクパターンにより被覆される立体区域（第１区域）においては、各層（第１〜第３導体層、第１および第２絶縁層）は、第１〜第３エッチング工程にて積極的にはエッチングされない。したがって、第１区域内の各層が第１〜第３エッチング工程でのエッチング処理以外のエッチング処理によりエッチングされない場合、第１区域には、第１〜第３導体層ならびに第１および第２絶縁層の合計厚さを有する構造部が形成されることとなる。また、第１〜第３エッチング工程でのエッチング処理以外の所定のエッチング処理を行うことにより、第１区域には、異なる厚さを有する構造部を形成することが可能である。
【００３２】
本発明の第２の側面における第２マスクパターンは、第１導体層の外表面における所定の領域を被覆する。材料基板の第１導体層から第３導体層にわたって基板厚み方向に延び且つ第１導体層外表面が第２マスクパターンにより被覆される立体区域（第２区域）においては、第１導体層は、第１および第２エッチング工程では積極的にはエッチングされず、第３エッチング工程にて、少なくとも厚さ方向の途中までエッチングされる。第２区域内の他の層（第２および第３導体層、第１および第２絶縁層）は、第１〜第３エッチング工程にて積極的にはエッチングされない。したがって、第２区域内の第１導体層以外の層が第１〜第３エッチング工程でのエッチング処理以外のエッチング処理によりエッチングされない場合、第２区域には、第２および第３導体層ならびに第１および第２絶縁層の合計厚さを有する構造部が形成されることとなる。また、第１〜第３エッチング工程でのエッチング処理以外の所定のエッチング処理を行うことにより、第２区域には、異なる厚さを有する構造部を形成することが可能である。
【００３３】
第１導体層の外表面には、第１エッチング工程にていずれのマスクパターンによっても被覆されない領域が存在する。材料基板の第１導体層から第３導体層にわたって基板厚み方向に延び且つ第１導体層外表面がいずれのマスクパターンによっても被覆されない立体区域（第３区域）においては、第１導体層は、第１エッチング工程にて除去され、第１絶縁層は、第２エッチング工程にて除去され、第２導体層は、第３エッチング工程にて、少なくとも厚さ方向の途中までエッチングされる。第３エッチング工程にて第３区域内の第２導体層が除去され、且つ、第３区域内の第３導体層が第１〜第３エッチング工程でのエッチング処理以外のエッチング処理によりエッチングされない場合、第３区域には、第３導体層および第２絶縁層の合計厚さを有する構造部が形成されることとなる。また、第１〜第３エッチング工程でのエッチング処理以外の所定のエッチング処理を行うことにより、第３区域には、異なる厚さを有する構造部を形成することが可能である。
【００３４】
このように、本発明の第２の側面に係るマイクロ構造体製造方法によると、第１の側面に関して上述したのと同様に、製造される単一のマイクロ構造体における複数の構造部の各々について、高い自由度で所望の厚さ寸法を実現することができる。このようなマイクロ構造体製造方法は、所定の素子としてのマイクロ構造体における所望の機能に応じて各構造部を適切に成形するうえで好適である。
【００３５】
本発明の第２の側面における第３エッチング工程では、好ましくは、第１導体層に対して第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施し、且つ、第２導体層において第２エッチング工程にて露出した箇所に対して第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施す。このような構成によると、上述の第２区域にて、少なくとも第１導体層に由来する部位を有さない構造部を形成することができ、且つ、上述の第３区域にて、少なくとも第１導体層に由来する部位、第１絶縁層に由来する部位、および第２導体層に由来する部位を有さない、構造部を形成することができる。
【００３６】
本発明の第２の側面に係る方法は、好ましくは、第３導体層に対し、当該第３導体層上に形成された第３マスクパターンを介して、第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第４エッチング工程を更に含む。このような構成は、上述の第１〜第３区域に形成される複数の構造部の各々について個別に所望される厚さを高い自由度で実現したり、所定の構造部に対して必要に応じて所定の部分形状を形成するうえで、好適である。材料基板に対して第３導体層側からエッチング処理を行う本第４エッチング工程は、第１導体層側からのエッチング処理に係る第１エッチング工程の前、第３エッチング工程の後、或は、第１エッチング工程の後から第３エッチング工程の前までの、いずれのタイミングで行ってもよい。本発明の第２の側面において第３導体層側からエッチング処理を行う後述の他のエッチング工程のタイミングについても、同様である。
【００３７】
本発明の第２の側面における好ましい実施の形態では、第１マスクパターンは櫛歯電極用マスク部を含み、第１エッチング工程では、第１導体層において、櫛歯電極部の第１導体部が櫛歯電極用マスク部に対応して成形され、第２エッチング工程では、第１絶縁層において、櫛歯電極部の絶縁部が第１導体部に対応して成形され、第３エッチング工程では、第２導体層において、櫛歯電極部の第２導体部が絶縁部に対応して成形される。このような構成により、第１導体層由来の第１導体部、第１絶縁層由来の絶縁部、および第２導体層由来の第２導体部、よりなる積層構造を有する櫛歯電極部を形成することができる。
【００３８】
本発明の第２の側面における他の好ましい実施の形態では、第３マスクパターンは櫛歯電極用第１マスク部を含み、第２マスクパターンは櫛歯電極用第２マスク部を含み、第４エッチング工程では、第３導体層において、櫛歯電極部の第１導体部が櫛歯電極用第１マスク部に対応して成形され、第１エッチング工程では、第１導体層において、櫛歯電極用第２マスク部に対応して櫛歯電極用残存マスク部が成形され、第３エッチング工程では、第２導体層において、櫛歯電極部の第２導体部が櫛歯電極用残存マスク部に対応して成形されつつ、櫛歯電極用残存マスク部はエッチング除去される。これとともに、当該好ましい実施の形態では、第１導体部および第２導体部の間に介在する、櫛歯電極部の絶縁部を、第２絶縁層において成形するための、第５エッチング工程が更に行われる。このような構成により、第３導体層由来の第１導体部、第２絶縁層由来の絶縁部、および第２導体層由来の第２導体部、よりなる積層構造を有する櫛歯電極部を形成することができる。
【００３９】
本発明の第２の側面における他の好ましい実施の形態では、第３マスクパターンは第１櫛歯電極用第１マスク部を含み、第２マスクパターンは第１櫛歯電極用第２マスク部を含み、第１マスクパターンは第２櫛歯電極用マスク部を含み、第４エッチング工程では、第３導体層において、第１櫛歯電極部の第１導体部が第１櫛歯電極用第１マスク部に対応して成形され、第１エッチング工程では、第１導体層において、第１櫛歯電極用第２マスク部に対応して第１櫛歯電極用残存マスク部が成形され、且つ、第２櫛歯電極用マスク部に対応して第２櫛歯電極部の第１導体部が成形され、第２エッチング工程では、第１絶縁層において、第２櫛歯電極部の絶縁部が第２櫛歯電極部の第１導体部に対応して成形され、第３エッチング工程では、第２導体層において第１櫛歯電極部の第２導体部が第１櫛歯電極用残存マスク部に対応して成形され、第２導体層において第２櫛歯電極部の第２導体部が第２櫛歯電極部の絶縁部に対応して成形され、且つ、第１櫛歯電極用残存マスク部はエッチング除去される。これとともに、当該好ましい実施の形態では、第１櫛歯電極部の第１および第２導体部の間に介在する、第１櫛歯電極部の絶縁部を、第２絶縁層において成形するための、第５エッチング工程が更に行われる。このような構成により、第３導体層由来の第１導体部、第２絶縁層由来の絶縁部、および第２導体層由来の第２導体部よりなる積層構造を有する第１櫛歯電極部と、第１導体層由来の第１導体部、第１絶縁層由来の絶縁部、および第２導体層由来の第２導体部よりなる積層構造を有する第２櫛歯電極部とを、形成することができる。また、このような構成では、第１および第２櫛歯電極部は、厚さ方向において部分的に重なる。
【００４０】
本発明の第２の側面に係る方法は、好ましくは、第２絶縁層において第４エッチング工程にて露出した箇所に対して第２導体層に至るまでエッチング処理を施すための第５エッチング工程と、第２導体層において第５エッチング工程にて露出した箇所に対して第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための第６エッチング工程と、を更に含む。このような構成は、上述の第１〜第３区域に形成される複数の構造部の各々について個別に所望される厚さを高い自由度で実現したり、所定の構造部に対して必要に応じて所定の部分形状を形成するうえで、好適である。
【００４１】
本発明の第２の側面における他の好ましい実施の形態では、第３マスクパターンは櫛歯電極用マスク部を含み、第４エッチング工程では、第３導体層において、櫛歯電極部の第１導体部が櫛歯電極用マスク部に対応して成形され、第５エッチング工程では、第２導体層において、櫛歯電極部の絶縁部が第１導体部に対応して成形され、第６エッチング工程では、第２導体層において、櫛歯電極部の第２導体部が絶縁部に対応して成形される。このような構成によると、第３導体層由来の第１導体部、第２絶縁層由来の絶縁部、および第２導体層由来の第２導体部、よりなる積層構造を有する櫛歯電極部を形成することができる。
【００４２】
本発明の第２の側面における他の好ましい実施の形態では、第３マスクパターンは櫛歯電極用第１マスク部を含み、第１マスクパターンは櫛歯電極用第２マスク部を含み、第４エッチング工程では、第３導体層において、櫛歯電極部の第１導体部が櫛歯電極用第１マスク部に対応して成形され、第５エッチング工程では、第２絶縁層において、櫛歯電極部の第１絶縁部が第１導体部に対応して成形され、第６エッチング工程では、第２導体層において、櫛歯電極部の第２導体部が第１絶縁部に対応して成形され、第３エッチング工程では、第１導体層において、櫛歯電極部の第３導体部が櫛歯電極用第２マスク部に対応して成形される。これとともに、当該好ましい実施の形態では、第２導体部および第３導体部の間に介在する、櫛歯電極部の第２絶縁部を、第１絶縁層において成形するための、第７エッチング工程が更に行われる。このような構成により、第３導体層由来の第１導体部、第２絶縁層由来の第１絶縁部、第２導体層由来の第２導体部、第１絶縁層由来の第２絶縁部、および第１導体層由来の第３導体部、よりなる積層構造を有する櫛歯電極部を形成することができる。
【００４３】
本発明の第２の側面における他の好ましい実施の形態では、第３マスクパターンは第１櫛歯電極用マスク部および第２櫛歯電極用第１マスク部を含み、第１マスクパターンは第２櫛歯電極用第２マスク部を含み、第４エッチング工程では、第３導体層において、第１櫛歯電極用マスク部に対応して第１櫛歯電極部の第１導体部が成形され、且つ、第２櫛歯電極用第１マスク部に対応して第２櫛歯電極部の第１導体部が成形され、第５エッチング工程では、第２絶縁層において、第１櫛歯電極部の第１導体部に対応して第１櫛歯電極部の絶縁部が成形され、且つ、第２櫛歯電極部の第１導体部に対応して第２櫛歯電極部の第１絶縁部が成形され、第６エッチング工程では、第２導体層において、第１櫛歯電極部の絶縁部に対応して第１櫛歯電極部の第２導体部が成形され、且つ、第２櫛歯電極部の第１絶縁部に対応して第２櫛歯電極部の第２導体部が成形され、第３エッチング工程では、第１導体層において、第２櫛歯電極用第２マスク部に対応して第２櫛歯電極部の第３導体部が成形される。これとともに、当該好ましい実施の形態では、第２櫛歯電極部における第２および第３導体部の間に介在する、第２櫛歯電極部の第２絶縁部を、第１絶縁層において成形するための、第７エッチング工程が更に行われる。このような構成により、第３導体層由来の第１導体部、第２絶縁層由来の絶縁部、および第２導体層由来の第２導体部よりなる積層構造を有する第１櫛歯電極部と、第３導体層由来の第１導体部、第２絶縁層由来の第１絶縁部、第２導体層由来の第２導体部、第１絶縁層由来の第２絶縁部、および第１導体層由来の第３導体部よりなる積層構造を有する第２櫛歯電極部とを、形成することができる。また、このような構成では、第１および第２櫛歯電極部は、厚さ方向において部分的に重なる。
【００４４】
本発明の第２の側面に係る方法は、好ましくは、第３導体層に対し、当該第３導体層上に形成された第３マスクパターンおよび第４マスクパターンを介して、第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第４エッチング工程と、第２絶縁層において第４エッチング工程にて露出した箇所に対してエッチング処理を施すための第５エッチング工程と、第４マスクパターンを除去するための工程と、第３導体層に対して第３マスクパターンを介して第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施し、且つ、第２導体層において第５エッチング工程にて露出した箇所に対して第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第６エッチング工程と、を更に含む。このような構成は、上述の第１〜第３区域に形成される複数の構造部の各々について個別に所望される厚さを高い自由度で実現したり、所定の構造部に対して必要に応じて所定の部分形状を形成するうえで、好適である。
【００４５】
本発明の第２の側面における他の好ましい実施の形態では、第３マスクパターンは第１櫛歯電極用マスク部および第２櫛歯電極用第１マスク部を含み、第２マスクパターンは第２櫛歯電極用第２マスク部を含み、第４エッチング工程では、第３導体層において、第１櫛歯電極用マスク部に対応して第１櫛歯電極部が成形され、且つ、第２櫛歯電極用第１マスク部に対応して第２櫛歯電極用第１残存マスク部が成形され、第６エッチング工程では、第２導体層において第１櫛歯電極部に対応して第１櫛歯電極用残存マスク部が成形され、第２導体層において第２櫛歯電極用第１残存マスク部に対応して第２櫛歯電極部が成形され、且つ、第２櫛歯電極用第１残存マスク部がエッチング除去され、第１エッチング工程では、第１導体層において、第２櫛歯電極用第２マスク部に対応して第２櫛歯電極用第２残存マスク部が成形され、第３エッチング工程では、第１櫛歯電極用残存マスク部および第２櫛歯電極部第２残存マスク部はエッチング除去される。このような構成によると、互いの間に静電気力を生ずるための一組の櫛歯電極部の各々について、第１櫛歯電極用マスク部および第２櫛歯電極用第１マスク部により第３導体層上でパターニングを行うことができる。同一面上で両電極部のパターニングを行うことのできる本構成は、両電極部の位置合わせを高精度に又は容易に行ううえで好適である。
【００４６】
本発明の第１および第２の側面に係る方法は、好ましくは、第１絶縁層を貫通して第１導体層および第２導体層を電気的に接続するための第１導電連絡部を形成するための工程、並びに／または、第２絶縁層を貫通して第３導体層および第２導体層を電気的に接続するための第２導電連絡部を形成するための工程を、更に含む。このような構成によると、第１導体層に由来して形成される所定の部位と、第２導体層に由来して形成される所定の部位とを、電気的に接続したり、第３導体層に由来して形成される所定の部位と、第２導体層に由来して形成される所定の部位とを、電気的に接続することができる。
【００４７】
本発明の第１および第２の側面に係る方法は、好ましくは、第１絶縁層を貫通し、櫛歯電極部の各々において各導体部を電気的に接続するための第１導電連絡部を形成するための工程、および／または、第２絶縁層を貫通し、櫛歯電極部の各々において各導体部を電気的に接続するための第２導電連絡部を形成するための工程を、更に含む。このような構成により、単一の櫛歯電極部の有する複数の導体部を相互に電気的に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
図１〜図５は、本発明に係るマイクロ構造体製造方法により作製することのできるマイクロ構造体の一例であるマイクロミラー素子Ｘ１を表す。図１は、マイクロミラー素子Ｘ１の斜視図であり、図２はマイクロミラー素子Ｘ１の平面図である。また、図３〜図５は、各々、図２の線III−III、線IV−IV、および線V−Vに沿った断面図である。
【００４９】
マイクロミラー素子Ｘ１は、ミラー部１１０と、これを囲む内フレーム１２０と、これを囲む外フレーム１３０と、ミラー部１１０および内フレーム１２０を連結する一対のトーションバー１４０と、内フレーム１２０および外フレーム１３０を連結する一対のトーションバー１５０とを備える。ミラー部１１０と内フレーム１２０との間の離隔距離、および、内フレーム１２０と外フレーム１３０との間の離隔距離は、例えば１０〜２００μｍである。一対のトーションバー１４０は、内フレーム１２０に対するミラー部１１０の回転動作の回転軸心Ａ１を規定する。一対のトーションバー１５０は、外フレーム１３０に対する内フレーム１２０およびこれに伴うミラー部１１０の回転動作の回転軸心Ａ１’を規定する。これらトーションバー１４０，１５０は、両回転軸心Ａ１，Ａ１’が直交するように設けられている。図２では、トーションバー１４０，１５０よりも紙面手前方向に突き出る部位（後出のミラー面１１４を除く）が、ハッチングを付して表されている。また、マイクロミラー素子Ｘ１は、後述の材料基板Ｓ１からマイクロマシニング技術により形成されたものであり、当該材料基板Ｓ１は、後に詳述するように、シリコン層１０１，１０２，１０３と、シリコン層１０１，１０２の間の絶縁層１０４と、シリコン層１０２，１０３の間の絶縁層１０５とからなる積層構造を有する。図の簡潔化の観点より、図１においては、当該積層構造を表さない。
【００５０】
ミラー部１１０は、本体部１１１および一対の櫛歯電極１１２，１１３を有する。本体部１１１の上面には、ミラー面１１４が設けられている。櫛歯電極１１２，１１３は、各々、複数の電極歯からなり、本体部１１１の一対の端部から延出している。
【００５１】
内フレーム１２０は、本体部１２１、一対の櫛歯電極１２２，１２３、および一対の櫛歯電極１２４，１２５を有する。櫛歯電極１２２〜１２５は、各々、複数の電極歯からなり、櫛歯電極１２２，１２３は、本体部１２１から内方に延出し、櫛歯電極１２４，１２５は、本体部１２１から外方に延出している。櫛歯電極１２２，１２３は、各々、ミラー部１１０の櫛歯電極１１２，１１３に対応する位置に設けられている。櫛歯電極１１２，１２２は、図４によく表れているように、ミラー部１１０が後述のように回転駆動する場合であっても互いに当接しないように配されており、且つ、厚さ方向Ｙにおいて部分的に重なり合う。同様に、櫛歯電極１１３，１２３も、ミラー部１１０が回転駆動する場合であっても互いに当接しないように配されており、且つ、厚さ方向Ｙにおいて部分的に重なり合う。
【００５２】
一対のトーションバー１４０は、各々、図３によく表れているように、ミラー部１１０および内フレーム１２０よりも薄肉であり、ミラー部１１０の本体部１１１と内フレーム１２０の本体部１２１とに接続している。
【００５３】
外フレーム１３０は、本体部１３１および一対の櫛歯電極１３２，１３３を有する。櫛歯電極１３２，１３３は、各々、複数の電極歯からなり、本体部１３１から内方に延出し、且つ、内フレーム１２０の櫛歯電極１２４，１２５に対応する位置に設けられている。櫛歯電極１２４，１３２は、ミラー部１１０が回転駆動する場合であっても互いに当接しないように配されており、且つ、図３および図４によく表れているように、厚さ方向Ｙにおいて部分的に重なり合う。同様に、櫛歯電極１２５，１３３も、ミラー部１１０が回転駆動する場合であっても互いに当接しないように配されており、且つ、厚さ方向Ｙにおいて部分的に重なり合う。
【００５４】
一対のトーションバー１５０は、各々、図５によく表れているように、内フレーム１２０および外フレーム１３０よりも薄肉であり、内フレーム１２０の本体部１２１と外フレーム１３０の本体部１３１とに接続している。
【００５５】
このようなマイクロミラー素子Ｘ１において、櫛歯電極１１２，１１３，１２２，１２３の各々に対して必要に応じて所望の電位を付与することにより、櫛歯電極１１２，１２２間および／または櫛歯電極１１３，１２３間に静電気力を発生させ、ミラー部１１０を内フレーム１２０に対して回転軸心Ａ１まわりに回転変位させることができる。変位量は、付与電位を調整することにより、調節することができる。また、櫛歯電極１２４，１２５，１３２，１３３の各々に対して必要に応じて所望の電位を付与することにより、櫛歯電極１２４，１３２間および／または櫛歯電極１２５，１３３間に静電気力を発生させ、内フレーム１２０およびこれに伴うミラー部１１０を外フレーム１３０に対して回転軸心Ａ１’まわりに回転変位させることができる。変位量は、付与電位を調整することにより、調節することができる。このようなミラー部１１０の回転駆動によって、ミラー部１１０上に設けられたミラー面１１４により反射される光の反射方向を切り換えることができる。
【００５６】
図６〜図１０は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法における一連の工程を表す。この方法は、マイクロマシニング技術により上述のマイクロミラー素子Ｘ１を製造するための一手法である。図６〜図１０においては、図１０（ｃ）に示すミラー部Ｍ１、トーションバーＴ１〜Ｔ３、内フレームＦ１，Ｆ２、一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２、および外フレームＦ３，Ｆ４の形成過程を、一の断面の変化として表す。当該一の断面は、加工が施される材料基板（多層構造を有するウエハ）における単一のマイクロミラー素子形成区画に含まれる複数の所定箇所の断面を、モデル化して連続断面として表したものである。図１０（ｃ）におけるミラー部Ｍ１は、ミラー部１１０の一部位に相当する。トーションバーＴ１は、トーションバー１４０に相当し、その延び方向の断面が表されている。内フレームＦ１は、内フレーム１２０の一部位に相当する。櫛歯電極Ｅ１は、櫛歯電極１１２，１１３，１２４，１２５の一部に相当する。櫛歯電極Ｅ２は、櫛歯電極１２２，１２３，１３２，１３３の一部に相当する。トーションバーＴ２は、トーションバー１４０，１５０に相当し、その横断面が表されている。内フレームＦ２は、内フレーム１２０の他の一部位に相当する。トーションバーＴ３は、トーションバー１５０に相当し、その延び方向の断面が表されている。外フレームＦ３は、外フレーム１３０の一部位に相当する。外フレームＦ４は、外フレーム１３０の他の一部位に相当する。
【００５７】
第１の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法においては、まず、図６（ａ）に示すような材料基板Ｓ１を用意する。材料基板Ｓ１は、シリコン層１０１，１０２，１０３と、シリコン層１０１，１０２の間の絶縁層１０４と、シリコン層１０２，１０３の間の絶縁層１０５とからなる積層構造を有する。シリコン層１０１〜１０３は、不純物をドープすることにより導電性が付与されたシリコン材料よりなる。不純物としては、Ｂなどのｐ型不純物や、ＰおよびＳｂなどのｎ型不純物を採用することができる。絶縁層１０４，１０５は、例えば酸化物材料よりなる。シリコン層１０１〜１０３の厚さは、例えば、各々、２００μｍ、３μｍ、および１００μｍである。絶縁層１０４，１０５の厚さは、各々、例えば５００ｎｍである。材料基板Ｓ１は、シリコン基板表面への酸化膜形成技術および表面酸化膜を介してのシリコン基板の接合技術を利用し、且つ、研削研磨法や化学機械研磨（ＣＭＰ）法によるシリコン基板の厚さ調整技術を必要に応じて利用して、作製することができる。材料基板Ｓ１の作製過程においてＣＭＰ法を利用する場合、所定のシリコン基板ないしシリコン層について、高精度な厚さ寸法を実現することができる。
【００５８】
次に、図６（ｂ）に示すように、シリコン層１０１，１０３の表面に、各々、酸化膜１１，１２を形成する。酸化膜１１，１２は、ＣＶＤ法により二酸化ケイ素をシリコン層１０１，１０３上に成膜することにより形成することができる。或は、酸化膜１１，１２は、熱酸化法（加熱温度：例えば９００℃）によりシリコン層１０１，１０３の表面を酸化することにより形成することができる。酸化膜１１，１２の厚さは、例えば０．５〜２μｍである。本工程では、シリコン層１１，１２の表面に酸化膜１１，１２に代えて窒化膜を形成してもよい。窒化膜は、例えばＮＨ3やＮ2を窒素源とするＣＶＤ法により、形成することができる。
【００５９】
次に、図６（ｃ）に示すように、シリコン層１０１，１０３上に、各々、所定の開口部を有するレジストパターン１３，１４を形成する。レジストパターン１３，１４の形成においては、まず、酸化膜１１，１２上に液状のフォトレジストをスピンコーティングにより成膜する。次に、露光処理およびその後の現像処理を経て、当該フォトレジスト膜をパターニングする。フォトレジストとしては、例えば、ＡＺＰ４２１０（クラリアントジャパン製）やＡＺ１５００（クラリアントジャパン製）を使用することができる。後出のレジストパターンについても、このようなフォトレジストの成膜ならびにその後の露光処理および現象処理を経て、形成することができる。
【００６０】
次に、図６（ｄ）に示すように、レジストパターン１３，１４をマスクとして酸化膜１１，１２をエッチングする。エッチング手法としては、ドライエッチングまたはウエットエッチングを採用することができる。ドライエッチングを採用する場合、エッチングガスとしては、例えば、ＣＦ4やＣＨＦ3などを採用することができる。ウエットエッチングを採用する場合、エッチング液としては、例えば、フッ酸とフッ化アンモニウムからなるバッファードフッ酸（ＢＨＦ）を使用することができる。酸化膜、酸化膜パターン、または絶縁層に対する後出のエッチング手法ないし除去手法としても、このようなドライエッチングやウエットエッチングを採用することができる。このような酸化膜１１，１２のパターニングの後、レジストパターン１３，１４は、除去せずに残しておくのが好ましい。
【００６１】
次に、図７（ａ）に示すように、シリコン層１０１を貫通するホールＨ１’を形成し、シリコン層１０３を貫通するホールＨ２’を形成する。ホールＨ１’の形成においては、前工程にてパターニングされた酸化膜１１、或は、残存する場合にはレジストパターン１３をマスクとして、ＤＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）により、シリコン層１０１に対して絶縁層１０４に至るまでエッチング処理を行う。ＤＲＩＥでは、エッチングと側壁保護とを交互に行うＢｏｓｃｈプロセスにおいて、良好なエッチング処理を行うことができる。後出のＤＲＩＥについても、このようなＢｏｓｃｈプロセスを採用することができる。一方、ホールＨ２’の形成においては、前工程にてパターニングされた酸化膜１２、或は、残存する場合にはレジストパターン１４をマスクとして、ＤＲＩＥにより、シリコン層１０３に対して絶縁層１０５に至るまでエッチング処理を行う。
【００６２】
次に、図７（ｂ）に示すように、絶縁層１０４においてホールＨ１’に露出する箇所をエッチング除去することにより、シリコン層１０１に加えて絶縁層１０４を貫通するホールＨ１を形成し、絶縁層１０５においてホールＨ２’に露出する箇所をエッチング除去することにより、シリコン層１０３に加えて絶縁層１０５を貫通するホールＨ２を形成する。図６（ｄ）の工程を終えた後にレジストパターン１３，１４を残しておくと、当該レジストパターン１３，１４は本工程においてもマスクとして機能することができ、効率的である。
【００６３】
次に、図７（ｃ）に示すように、剥離液を作用させることにより、レジストパターン１３，１４（前工程にて別のレジストパターンを使用した場合には当該別のレジストパターン）を剥離する。剥離液としては、ＡＺリムーバ７００（クラリアントジャパン製）を使用することができる。後出のレジストパターンの剥離に際しても、この剥離液を使用することができる。
【００６４】
次に、図７（ｄ）に示すように、例えばＣＶＤ法により、ホールＨ１，Ｈ２の内部に導電材料Ｐ’を堆積させる。このとき、酸化膜１１，１２上にも堆積するまで、充分量の導電材料Ｐ’をホールＨ１，Ｈ２に供給する。導電材料Ｐ’としては、所定の不純物をドープさせたポリシリコンを採用することができる。或は、導電材料Ｐ’としては、ＣｕやＷなどの金属を採用してもよい。導電材料Ｐ’とシリコン層１０１〜１０３との良好な電気的接続を確保するうえでは、導電材料Ｐ’を堆積させる直前に、ホールＨ１，Ｈ２の表面における自然酸化膜を、ＢＨＦなどを作用させることにより除去しておくのが好ましい。
【００６５】
次に、図８（ａ）に示すように、シリコン層１０１，１０３の表面を露出させる。具体的には、所定のドライエッチングまたはウエットエッチングにより、ホールＨ１，Ｈ２外の導電材料Ｐ’をエッチング除去した後、酸化膜１１，１２をエッチング除去する。ポリシリコンよりなる導電材料Ｐ’の除去手法としてウエットエッチングを採用する場合、エッチング液としては水酸化カリウム水溶液やフッ硝酸水溶液（フッ酸および硝酸を含む）を使用することができる。本工程は、このような手法に代えて、ホールＨ１，Ｈ２外の導電材料Ｐ’および酸化膜１１，１２をＣＭＰ法により研磨して除去する手法を採用してもよい。本工程にて、材料基板Ｓ１に埋設されたプラグＰ１，Ｐ２が形成されることとなる。プラグＰ１は、シリコン層１０１とシリコン層１０２を電気的に接続し、プラグＰ２は、シリコン層１０３とシリコン層１０２を電気的に接続する。
【００６６】
次に、図８（ｂ）に示すように、シリコン層１０３上にミラー面１１４を形成し、シリコン層１０１上に外部接続用の電極パッド１５（図１〜図５において図示せず）を形成する。ミラー面１１４の形成においては、まず、スパッタリング法により、シリコン層１０３に対して例えばＣｒ（５０ｎｍ）およびこれに続いてＡｕ（２００ｎｍ）を成膜する。次に、所定のマスクを介してこれら金属膜に対してエッチング処理を順次行うことにより、ミラー面１１４をパターン形成する。Ａｕに対するエッチング液としては、例えば、ヨウ化カリウム−ヨウ素水溶液を使用することができる。Ｃｒに対するエッチング液としては、例えば硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液を使用することができる。所定のパターン形状を有する電極パッド１５の形成手法は、ミラー面１１４の形成手法と同一である。
【００６７】
次に、図８（ｃ）に示すように、シリコン層１０１上に酸化膜パターン１６を形成し、シリコン層１０３上には酸化膜パターン１７を形成する。酸化膜パターン１６は、内フレームＦ２，櫛歯電極Ｅ２、および外フレームＦ３，Ｆ４に対応するパターン形状を有し、酸化膜パターン１７は、ミラー部Ｍ１、内フレームＦ１，Ｆ２、櫛歯電極Ｅ１、および外フレームＦ３，Ｆ４に対応するパターン形状を有する。酸化膜パターン１６の形成においては、まず、ＣＶＤ法により、シリコン層１０１の表面に、厚さが例えば１μｍとなるまで例えば二酸化ケイ素を成膜する。次に、シリコン層１０１上の当該酸化膜について、所定のレジストパターンをマスクとしたエッチングによりパターニングする。酸化膜パターン１７および後出の酸化膜パターンについても、酸化物材料の成膜、酸化膜上のレジストパターンの形成、およびその後のエッチング処理、を経て形成される。
【００６８】
次に、図８（ｄ）に示すように、酸化膜パターン１７をマスクとして、ＤＲＩＥにより、シリコン層１０３に対して絶縁層１０５に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、ミラー部Ｍ１の一部、内フレームＦ１，Ｆ２の一部、櫛歯電極Ｅ１の一部、および外フレームＦ３，Ｆ４の一部が成形される。
【００６９】
次に、図９（ａ）に示すように、シリコン層１０１上にレジストパターン１８を形成する。レジストパターン１８は、ミラー部Ｍ１の一部をマスクするとともに、内フレームＦ１、トーションバーＴ１〜Ｔ３、および櫛歯電極Ｅ２に対応するパターン形状を有する。
【００７０】
次に、図９（ｂ）に示すように、酸化膜パターン１６およびレジストパターン１８をマスクとして、ＤＲＩＥにより、シリコン層１０１に対して所定の深さまでエッチング処理を行う。当該所定の深さは、トーションバーＴ１〜Ｔ３の厚さ、即ちシリコン層１０２の厚さに応じて適宜決定され、例えば１０μｍである。本工程のエッチング処理により、内フレームＦ２の一部、櫛歯電極Ｅ２の一部、および外フレームＦ３，Ｆ４の一部が成形される。本工程の後、図９（ｃ）に示すように、レジストパターン１８を除去する。
【００７１】
次に、図９（ｄ）に示すように、酸化膜パターン１６をマスクとして、ＤＲＩＥにより、シリコン層１０１に対して、櫛歯電極Ｅ１用の残存マスク部１０１ａおよびトーションバー用の残存マスク部１０１ｂが残存形成されるように、絶縁層１０４に至るまでエッチング処理を行う。残存マスク部１０１ａ，１０１ｂは、併せて、前出のレジストパターン１８に対応するパターン形状を有する。残存マスク部１０１ａ，１０１ｂの厚さは、前工程における所定深さに略相当し、例えば１０μｍである。本工程のエッチング処理により、内フレームＦ２の一部、櫛歯電極Ｅ２の一部、および外フレームＦ３，Ｆ４の一部が成形される。
【００７２】
次に、図１０（ａ）に示すように、残存マスク部１０１ａ，１０１ｂを含むシリコン層１０１由来部位をマスクとして、絶縁層１０４に対してシリコン層１０２に至るまでエッチング処理を行う。本工程において、絶縁層１０４の一部が充分にエッチング除去される前に、酸化膜パターン１６がマスクとして機能できない程度にまで除去されないよう、絶縁層１０４および酸化膜パターン１６の厚さを設定しておく必要がある。或は、本工程においてエッチング選択性を利用すべく、シリコン層１０１に対するマスクとしては、酸化膜パターン１６に代えて、窒化膜や金属膜よりなるパターンを採用してもよい。
【００７３】
次に、図１０（ｂ）に示すように、ＤＲＩＥにより、シリコン層１０２において前工程にて露出した箇所に対して絶縁層１０５に至るまでエッチング処理を行う。このとき、残存マスク部１０１ａ，１０１ｂもエッチング除去される。本工程のエッチング処理により、ミラー部Ｍ１の一部、トーションバーＴ１〜Ｔ３、内フレームＦ１，Ｆ２の一部、一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２の一部、および外フレームＦ３，Ｆ４の一部が成形される。この後、図１０（ｃ）に示すように、絶縁層１０４，１０５において露出している箇所、および、酸化膜パターン１６，１７を、エッチング除去する。
【００７４】
以上の一連の工程を経ることにより、ミラー部Ｍ１、トーションバーＴ１〜Ｔ３、内フレームＦ１，Ｆ２、櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２、および外フレームＦ３，Ｆ４が形成され、図１〜図５に示すマイクロミラー素子Ｘ１が製造される。
【００７５】
本実施形態においては、図９（ａ）を参照して上述した工程の後、図９（ｂ）〜図１０（ｂ）を参照して上述した工程に代えて、図１１に示す一連の工程を採用してもよい。図９（ａ）に示すようにシリコン層１０１上にレジストパターン１８を形成した後、本代替手法においては、まず、図１１（ａ）に示すように、酸化膜パターン１６およびレジストパターン１８をマスクとして、ＤＲＩＥにより、シリコン層１０１に対して絶縁層１０４に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、櫛歯電極Ｅ１用の残存マスク部１０１ａ、トーションバー用の残存マスク部１０１ｂ、内フレームＦ２の一部、櫛歯電極Ｅ２の一部、および外フレームＦ３，Ｆ４の一部が成形される。次に、図１１（ｂ）に示すように、絶縁層１０４において前工程にて露出した箇所に対してシリコン層１０２に至るまでエッチング処理を行う。次に、レジストパターン１８を除去した後、図１１（ｃ）に示すように、ＤＲＩＥにより、シリコン層１０１に対して酸化膜パターン１６をマスクとして絶縁層１０４に至るまでエッチング処理するとともに、シリコン層１０２において前工程にて露出した箇所に対して絶縁層１０５に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、残存マスク部１０１ａ，１０１ｂが除去されるとともに、ミラー部Ｍ１の一部、トーションバーＴ１〜Ｔ３、内フレームＦ１，Ｆ２の一部、一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２の一部、および外フレームＦ３，Ｆ４の一部が成形される。この後、図１０（ｃ）を参照して上述した工程を経ることにより、図１〜図５に示すマイクロミラー素子Ｘ１が得られる。
【００７６】
本代替手法では、シリコン層１０１とリコン層１０２の厚さの差が極めて大きい場合に、図１１（ｃ）を参照して上述した工程において、シリコン層１０２にノッチングが入りやすい。すなわち、シリコン層１０２にてノッチが形成されやすい。両シリコン層１０１，１０２の厚さの差が極めて大きい場合、絶縁層１０５に至るまでシリコン層１０２がエッチングされた後から、絶縁層１０４に至るまでシリコン層１０１がエッチングされるまでの時間が過度に長くなり、当該長時間にわたって、シリコン層１０２はエッチング環境下に曝されるためである。したがって、両シリコン層１０１，１０２の厚さの差が極めて大きい場合には、本代替手法よりも、図９（ｂ）〜図１０（ｂ）を参照して上述した手法を採用する方が好ましい。
【００７７】
本実施形態においては、ミラー部Ｍ１、内フレームＦ１，Ｆ２、および外フレームＦ３，Ｆ４より薄肉であり且つ高精度の厚さ寸法を有するトーションバーＴ１〜Ｔ３を形成することができる。図６（ａ）を参照して上述した材料基板Ｓ１の作製過程では、シリコン層１０１，１０３より薄く且つ高精度の厚さ寸法を有するシリコン層１０２を形成することができ、トーションバーＴ１〜Ｔ３は、このようなシリコン層１０２から当該シリコン層１０２と同一の厚さで成形されるからである。トーションバーＴ１〜Ｔ３の厚さは、材料基板Ｓ１におけるシリコン層１０２の厚さを適宜設定することにより、調節することができる。ミラー部Ｍ１、内フレームＦ１，Ｆ２、および外フレームＦ３，Ｆ４の厚さについても、例えばシリコン層１０２の厚さに応じてシリコン層１０１，１０３の厚さを適宜設定することにより、高精度に調節することができる。このように、第１の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法によると、製造される単一のマイクロミラー素子Ｘ１における複数の構造部（ミラー部１１０、内フレーム１２０、外フレーム１３０、トーションバー１４０，１５０）の各々について、高い自由度で且つ高い精度で、所望の厚さ寸法を実現することができるのである。
【００７８】
本実施形態においては、ミラー部１１０や内フレーム１２０の自然状態時に厚さ方向Ｙにおいて部分的に重なり合う一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２を形成することができる。図１０（ｃ）に示すように、櫛歯電極Ｅ１は、導体部Ｅ１ａ，Ｅ１ｂとこれらの間の絶縁部Ｅ１ｃとからなる積層構造を有し、櫛歯電極Ｅ２は、導体部Ｅ２ａ，Ｅ２ｂとこれらの間の絶縁部Ｅ２ｃとからなる積層構造を有し、自然状態時には、シリコン層１０２に由来する導体部Ｅ１ｂおよび導体部Ｅ２ｂにおいて両櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２は重なり合う。自然状態とは、ミラー部１１０については、内フレーム１２０に対するミラー部１１０の回転角度が０°である状態をいい、内フレーム１２０については、外フレーム１３０に対する内フレーム１２０の回転角度が０°である状態をいうものとする。
【００７９】
このような櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２は、可動部を適切に駆動するうえで好適である。具体的には、内フレーム１２０に対するミラー部１１０の回転角度が０°であるときに、厚さ方向Ｙにおいて櫛歯電極１１２，１２２が部分的に重なり合い且つ櫛歯電極１１３，１２３が部分的に重なり合うので、ミラー部１１０を回転角度０°から始動する場合であっても駆動電極間に効率よく静電気力を発生させることができる。また、ミラー部１１０の回転動作中、回転角度０°およびその近傍にて二組の駆動電極のうちの少なくとも一方が回転動作方向において常に重なり合うところ、このような構成は、ミラー部１１０の駆動において、連続的な駆動力を適切に発生させるうえで好適である。これらとともに、外フレーム１３０に対する内フレーム１２０の回転角度が０°であるときに、厚さ方向Ｙにおいて櫛歯電極１２４，１３２が部分的に重なり合い且つ櫛歯電極１２５，１３３が部分的に重なり合うので、内フレーム１２０を回転角度０°から始動する場合であっても駆動電極間に効率よく静電気力を発生させることができる。また、内フレーム１２０の回転動作中、回転角度０°およびその近傍にて二組の駆動電極のうちの少なくとも一方が回転動作方向において常に重なり合うところ、このような構成は、内フレーム１２０の駆動において、連続的な駆動力を適切に発生させるうえで好適である。
【００８０】
一組の櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２が重なり合う程度、すなわち厚み方向Ｙにおける櫛歯電極Ｅ１，Ｅ２のオーバーラップ部分の長さは、材料基板Ｓ１におけるシリコン層１０２の厚さを適宜設定することにより、高精度で調節することができる。厚さ方向Ｙにおける櫛歯電極Ｅ１の長さは主にシリコン層１０２，１０３の厚さに依存し、厚さ方向Ｙにおける櫛歯電極Ｅ２の長さは主にシリコン層１０１，１０２の厚さに依存し、当該二つの長さについては、各々、上述のようにして高い自由度で設定することができる。本実施形態では、櫛歯電極Ｅ２の方が櫛歯電極Ｅ１より長い。このような構成は、特にミラー部１１０の軽量化を図るうえで、好適である。
【００８１】
本実施形態においては、ミラー部Ｍ１は、シリコン層１０２に由来してトーションバーＴ１（同じくシリコン層１０２に由来する）に連続する部位を有し、且つ、内フレームＦ１は、シリコン層１０２に由来してトーションバーＴ１に連続する部位を有する。シリコン層１０２は上述のように導電性を有する。したがって、ミラー部Ｍ１（ミラー部１１０）と内フレームＦ１（内フレーム１２０）とは、トーションバーＴ１（トーションバー１４０）を介して電気的に接続されている。また、内フレームＦ２は、シリコン層１０２に由来してトーションバーＴ３（同じくシリコン層１０２に由来する）に連続する部位を有し、且つ、外フレームＦ４は、シリコン層１０２に由来してトーションバーＴ３に連続する部位を有する。したがって、内フレームＦ２（内フレーム１２０）と外フレームＦ４（外フレーム１３０）とは、トーションバーＴ３（トーションバー１５０）を介して電気的に接続されている。
【００８２】
本実施形態においては、外フレームＦ３は、シリコン層１０１に由来する部位、および、シリコン層１０２に由来する部位を有する。これら２つの部位は、上述のように導電性を有し、且つ、プラグＰ１により電気的に接続されている。また、ミラー部Ｍ１は、シリコン層１０２に由来する部位、および、シリコン層１０３に由来する部位を有する。これら２つの部位は、上述のように導電性を有し、且つ、プラグＰ２により電気的に接続されている。シリコン層１０１由来部位とシリコン層１０２由来部位とを電気的に接続するためのプラグＰ１、および、シリコン層１０２由来部位とシリコン層１０３由来部位とを電気的に接続するためのプラグＰ２は、ミラー部１１０、内フレーム１２０、および外フレーム１３０の所定の箇所に適宜埋設することができる。プラグＰ１を適切な箇所に形成することにより、例えば、櫛歯電極Ｅ２の導体部Ｅ２ａ，Ｅ２ｂを電気的に接続することができる。同様に、プラグＰ２を適切な箇所に形成することにより、例えば、櫛歯電極Ｅ１の導体部Ｅ１ａ，Ｅ１ｂを電気的に接続することができる。
【００８３】
図１２〜図１５は、本発明に係るマイクロ構造体製造方法により作製することのできるマイクロ構造体の一例であるマイクロミラー素子Ｘ２を表す。図１２は、マイクロミラー素子Ｘ２の平面図であり、図１３〜図１５は、各々、図１２の線XIII−XIII、線XIV−XIV、および線XV−XVに沿った断面図である。
【００８４】
マイクロミラー素子Ｘ２は、ミラー部２１０と、これを囲む内フレーム２２０と、これを囲む外フレーム２３０と、ミラー部２１０および内フレーム２２０を連結する一対のトーションバー２４０と、内フレーム２２０および外フレーム２３０を連結する一対のトーションバー２５０とを備える。ミラー部２１０と内フレーム２２０との間の離隔距離、および、内フレーム２２０と外フレーム２３０との間の離隔距離は、例えば１０〜２００μｍである。一対のトーションバー２４０は、内フレーム２２０に対するミラー部２１０の回転動作の回転軸心Ａ２を規定する。一対のトーションバー２５０は、外フレーム２３０に対する内フレーム２２０およびこれに伴うミラー部２１０の回転動作の回転軸心Ａ２’を規定する。これらトーションバー２４０，２５０は、両回転軸心Ａ２，Ａ２’が直交するように設けられている。図１２では、トーションバー２４０，２５０よりも紙面手前方向に突き出る部位（後出のミラー面２１４を除く）が、ハッチングを付して表されている。また、マイクロミラー素子Ｘ２は、後述の材料基板Ｓ２からマイクロマシニング技術により形成されたものであり、当該材料基板Ｓ２は、後に詳述するように、シリコン層２０１，２０２，２０３と、シリコン層２０１，２０２の間の絶縁層２０４と、シリコン層２０２，２０３の間の絶縁層２０５とからなる積層構造を有する。
【００８５】
ミラー部２１０は、本体部２１１および櫛歯電極２１２，２１３を有する。本体部２１１の上面には、ミラー面２１４が設けられている。本体部２１１は、本実施形態では、周縁部を除いて薄肉に設けられている。本発明では、本体部２１１の薄肉部の強度を確保すべく、本体部２１１において、薄肉部の下方に所定のリブを形成してもよい。櫛歯電極２１２，２１３は、各々、複数の電極歯からなり、本体部２１１の一対の端部から延出している。
【００８６】
内フレーム２２０は、本体部２２１、一対の櫛歯電極２２２，２２３、および一対の櫛歯電極２２４，２２５を有する。櫛歯電極２２２〜２２５は、各々、複数の電極歯からなり、櫛歯電極２２２，２２３は、本体部２２１から内方に延出し、櫛歯電極２２４，２２５は、本体部２２１から外方に延出している。櫛歯電極２２２，２２３は、各々、ミラー部２１０の櫛歯電極２１２，２１３に対応する位置に設けられている。櫛歯電極２１２，２２２は、図１４および図１５によく表れているように、厚さ方向Ｙにおいて重なり合う。同様に、櫛歯電極２１３，２２３も、厚さ方向Ｙにおいて重なり合う。櫛歯電極２２２，２２３の電極歯は、櫛歯電極２１２，２１３の電極歯より、厚さ方向Ｙにおいて短い。
【００８７】
外フレーム２３０は、本体部２３１、および、一対の櫛歯電極２３２，２３３を有する。櫛歯電極２３２，２３３は、各々、複数の電極歯からなり、本体部２３１から内方に延出し、且つ、内フレーム２２０の櫛歯電極２２４，２２５に対応する位置に設けられている。櫛歯電極２２４，２３２は、図１３および図１４によく表れているように、厚さ方向Ｙにおいて重なり合う。同様に、櫛歯電極２２５，２３３も、厚さ方向Ｙにおいて重なり合う。また、櫛歯電極２３２，２３３の電極歯は、櫛歯電極２２４，２２５の電極歯より、厚さ方向Ｙにおいて長い。
【００８８】
一対のトーションバー２４０は、各々、ミラー部２１０の本体部２１１と内フレーム２２０の本体部２２１とに接続している。一対のトーションバー２５０は、各々、内フレーム２２０の本体部２２１と外フレーム２３０の本体部２３１とに接続している。
【００８９】
このようなマイクロミラー素子Ｘ２において、櫛歯電極２１２，２１３，２２２，２２３の各々に対して必要に応じて所望の電位を付与することにより、櫛歯電極２１２，２２２間および／または櫛歯電極２１３，２２３間に静電気力を発生させ、ミラー部２１０を内フレーム２２０に対して回転軸心Ａ２まわりに回転変位させることができる。変位量は、付与電位を調整することにより、調節することができる。また、櫛歯電極２２４，２２５，２３２，２３３の各々に対して必要に応じて所望の電位を付与することにより、櫛歯電極２２４，２３２間および／または櫛歯電極２２５，２３３間に静電気力を発生させ、内フレーム２２０およびこれに伴うミラー部２１０を外フレーム２３０に対して回転軸心Ａ２’まわりに回転変位させることができる。変位量は、付与電位を調整することにより、調節することができる。このようなミラー部２１０の回転駆動により、ミラー部２１０上に設けられたミラー面２１４により反射される光の反射方向を切り換えることができる。
【００９０】
図１６〜図２０は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法における一連の工程を表す。この方法は、マイクロマシニング技術により上述のマイクロミラー素子Ｘ２を製造するための一手法である。図１６〜図２０においては、図２０（ｄ）に示すミラー部Ｍ２、内フレームＦ５，Ｆ６、一組の櫛歯電極Ｅ３，Ｅ４、および外フレームＦ７の形成過程を、一の断面の変化として表す。当該一の断面は、加工が施される材料基板（多層構造を有するウエハ）における単一のマイクロミラー素子形成区画に含まれる複数の所定箇所の断面を、モデル化して連続断面として表したものである。図２０（ｄ）において、ミラー部Ｍ２は、ミラー部２１０の一部位に相当する。内フレームＦ５は、内フレーム２２０の一部位に相当する。櫛歯電極Ｅ３は、櫛歯電極２２２〜２２５の一部に相当する。櫛歯電極Ｅ４は、櫛歯電極２１２，２１３，２３２，２３３の一部に相当する。内フレームＦ６は、内フレーム２２０の他の一部位に相当する。外フレームＦ７は、外フレーム２３０の一部位に相当する。
【００９１】
第２の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法においては、まず、図１６（ａ）に示すような材料基板Ｓ２を用意する。材料基板Ｓ２は、シリコン層２０１，２０２，２０３と、シリコン層２０１，２０２の間の絶縁層２０４と、シリコン層２０２，２０３の間の絶縁層２０５とからなる積層構造を有する。シリコン層２０１〜２０３は、不純物をドープすることにより導電性が付与されたシリコン材料よりなる。絶縁層２０４，２０５は、例えば酸化物材料よりなる。シリコン層２０１〜２０３の厚さは、例えば、各々、２００μｍ、１００μｍ、および２０μｍである。絶縁層２０４，２０５の厚さは、各々、例えば５００ｎｍである。材料基板Ｓ２は、材料基板Ｓ１の作製に関して上述した手法を利用して作製することができる。
【００９２】
次に、図１６（ｂ）に示すように、シリコン層２０１上に、金属膜２１を形成する。金属膜２１は、例えば、スパッタリング法により、シリコン層２０１に対してＣｒ（５０ｎｍ）およびこれに続いてＡｕ（２００ｎｍ）を成膜することにより、形成することができる。後述するように、電極パッドを含む所定の配線パターンが当該金属膜２１から形成される。したがって、そのような金属膜２１の形成は、本実施形態のように、材料基板Ｓ２（ウエハ）の清浄性の高い早期に行なうのが好ましい。
【００９３】
次に、図１６（ｃ）に示すように、シリコン層２０３上に、所定の開口部を有するレジストパターン２２を形成する。次に、図１６（ｄ）に示すように、シリコン層２０３を貫通するホールＨ３’を形成する。具体的には、ドライエッチングや異方性ウエットエッチングなどにより、レジストパターン２２をマスクとして、シリコン層２０３に対して絶縁層２０５に至るまでエッチング処理する。
【００９４】
次に、図１７（ａ）に示すように、絶縁層２０５においてホールＨ３’に露出する箇所をエッチング除去することにより、シリコン層２０３に加えて絶縁層２０５を貫通するホールＨ３を形成する。エッチング手法としては、ドライエッチングを採用することができる。この後、図１７（ｂ）に示すように、剥離液を作用させることにより、レジストパターン２２を剥離する。
【００９５】
次に、図１７（ｃ）に示すように、シリコン層２０３上およびホールＨ３内を被覆する金属膜２３を形成する。金属膜２３の形成手法は、例えば、金属膜２１に関して上述したのと同様である。本実施形態では、シリコン層２０３が薄いので、図１７（ｂ）に表れているようなテーパ状のホールＨ３であれば、スパッタリングや蒸着であっても金属材料をホールＨ３内面に適切に堆積させることができる。シリコン層２０３が厚い場合には、図１６（ｄ）を参照して上述したホールＨ３’の形成手法としてはＤＲＩＥを採用し、且つ、ホールＨ３内には、第１の実施形態に関して図７（ｄ）および図８（ａ）を参照して上述たのと同様に、ＣＶＤ法およびＣＭＰ法を利用して導電材料を充填するのが好ましい。本工程の後、図１７（ｄ）に示すように、所定のマスクを介して金属膜２１，２３に対してエッチング処理を行うことにより、金属膜２１において外部接続用の電極パッド２４を含む所定の配線パターン（図１２〜図１５において図示せず）を形成し、金属膜２３においてミラー面２１４およびプラグＰ３を形成する。
【００９６】
次に、図１８（ａ）に示すように、ＣＶＤ法により、材料基板Ｓ２の両面に酸化膜２５，２６を形成する。酸化膜２５，２６は、例えば、酸化シリコンよりなり、１μｍの厚みを有する。この後、図１８（ｂ）に示すように、酸化膜２５をパターニングして酸化膜パターン２７を形成する。酸化膜パターン２７は、ミラー部Ｍ２の一部、櫛歯電極Ｅ４、および外フレームＦ７に対応するパターン形状を有する。
【００９７】
次に、図１８（ｃ）に示すように、酸化膜２６をパターニングして酸化膜パターン２８を形成する。具体的には、酸化膜２６上にレジストパターン２８’を形成した後、当該レジストパターン２８’をマスクとして酸化膜２６に対してエッチング処理を行う。酸化膜パターン２８は、ミラー部Ｍ２、内フレームＦ５，Ｆ６、櫛歯電極Ｅ１、および外フレームＦ７に対応するパターン形状を有する。このような酸化膜パターン２８の形成の後、レジストパターン２８’は、除去せずに残しておく。
【００９８】
次に、図１８（ｄ）に示すように、ドライエッチングまたはウエットエッチングなどにより、シリコン層２０３において前工程にて露出した箇所に対して絶縁層２０５に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、ミラー部Ｍ２の一部、内フレームＦ５，Ｆ６の一部、櫛歯電極Ｅ３，Ｆ４の一部、および外フレームＦ７の一部が成形される。
【００９９】
次に、図１９（ａ）に示すように、絶縁層２０５において前工程にて露出した箇所に対してシリコン層２０２に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、ミラー部Ｍ２の一部、内フレームＦ５，Ｆ６の一部、櫛歯電極Ｅ３，Ｆ４の一部、および外フレームＦ７の一部が成形される。本工程の後、剥離液を作用させることより、レジストパターン２８’を除去する。
【０１００】
次に、図１９（ｂ）に示すように、酸化膜パターン２８をマスクとして、ＤＲＩＥにより、シリコン層２０２に対して絶縁層２０４に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、ミラー部Ｍ２の一部、内フレームＦ５，Ｆ６、櫛歯電極Ｅ３、櫛歯電極Ｆ４の一部、および外フレームＦ７の一部が成形される。
【０１０１】
次に、図１９（ｃ）に示すように、シリコン層２０１上に、所定の開口部を有するレジストパターン２９を形成する。本工程では、レジストパターン２９に代えて同一パターン形状の窒化膜パターンを形成してもよい。次に、図１９（ｄ）に示すように、レジストパターン２９をマスクとして、ＤＲＩＥにより、シリコン層２０１に対して絶縁層２０４に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、ミラー部Ｍ２の一部が成形される。
【０１０２】
次に、図２０（ａ）に示すように、絶縁層２０４において前工程にて露出した個所に対してシリコン層２０２に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、ミラー部Ｍ２の一部が成形される。この後、図２０（ｂ）に示すように、レジストパターン２９を除去する。
【０１０３】
次に、図２０（ｃ）に示すように、ＤＲＩＥにより、シリコン層２０１に対して酸化膜パターン２７をマスクとして絶縁層２０４に至るまでエッチング処理するとともに、図２０（ａ）を参照して上述した工程にてシリコン層２０２において露出した箇所に対して絶縁層２０５に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、ミラー部Ｍ２の一部、櫛歯電極Ｅ４の一部、および外フレームＦ７の一部が成形される。この後、図２０（ｄ）に示すように、絶縁層２０４，２０５において露出している箇所、および、酸化膜パターン２７，２８を、エッチング除去する。
【０１０４】
以上の一連の工程を経ることにより、ミラー部Ｍ２、内フレームＦ５，Ｆ６、櫛歯電極Ｅ３，Ｅ４、および外フレームＦ７が形成され、図１２〜図１５に示すマイクロミラー素子Ｘ２が製造される。
【０１０５】
本実施形態においては、周縁部を除く箇所が内フレームＦ５，Ｆ６、櫛歯電極Ｅ３，Ｅ４，および外フレームＦ７より薄肉なミラー部Ｍ２を形成することができる。ミラー部Ｍ２における当該薄肉箇所は材料基板Ｓ２におけるシリコン層２０３の厚さに相当する。したがって、材料基板Ｓ２におけるシリコン層２０３の厚さを適宜設定することにより、ミラー部Ｍ２の薄肉部の厚さ調節し、ミラー部Ｍ２（ミラー部２１０）について所望の軽量化を図ることができる。また、本実施形態では、厚さ方向Ｙにおける櫛歯電極Ｅ３の長さについて、シリコン層２０３に応じて主にシリコン層２０２の厚さを適宜設定することにより、高精度に調節することができる。これとともに、厚さ方向Ｙにおける櫛歯電極Ｅ４の長さについて、シリコン層２０３，２０２に応じて主にシリコン層２０１の厚さを適宜設定することにより、高精度に調節することができる。このように、第２の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法によると、製造される単一のマイクロミラー素子Ｘ２において厚さの異なるミラー部Ｍ２および櫛歯電極Ｅ３，Ｅ４の各々について、高い自由度で且つ高い精度で、所望の厚さ寸法を実現することができるのである。マイクロミラー素子Ｘ２は、薄肉のため軽量なミラー部Ｍ２と、厚さ方向Ｙにおいて分厚い櫛歯電極Ｅ４を含む一組の櫛歯電極Ｅ３，Ｅ４とを備えるので、駆動電圧の低減や駆動速度の向上を図るのに適している。
【０１０６】
本実施形態においては、上述のように、厚さ方向Ｙにおいて重なり合う一組の櫛歯電極Ｅ３，Ｅ４を形成することができる。櫛歯電極Ｅ３は、導体部Ｅ３ａ，Ｅ３ｂとこれらの間の絶縁部Ｅ３ｃとからなる積層構造を有し、櫛歯電極Ｅ４は、導体部Ｅ４ａ，Ｅ４ｂ，Ｅ４ｃと絶縁部Ｅ４ｄ，Ｅ４ｅとからなる積層構造を有する。櫛歯電極Ｅ３の全体と、櫛歯電極Ｅ４の導体部Ｅ４ａ，Ｅ４ｂおよび絶縁部Ｅ４ｄとが、厚さ方向Ｙにおいて重なり合う。
【０１０７】
本実施形態においては、第１の実施形態において上述した手法により、シリコン層２０１由来部位とシリコン層２０２由来部位とを電気的に接続するためのプラグＰ１、および、シリコン層２０２由来部位とシリコン層２０３由来部位とを電気的に接続するためのプラグＰ２を、ミラー部２１０、内フレーム２２０、および外フレーム２３０の所定の箇所に適宜埋設してもよい。プラグＰ１を適切な箇所に形成することにより、櫛歯電極Ｅ４の導体部Ｅ４ｂ，Ｅ４ｃを電気的に接続することが可能である。同様に、プラグＰ２を適切な箇所に形成することにより、櫛歯電極Ｅ３の導体部Ｅ３ａ，Ｅ３ｂを電気的に接続することが可能であり、また、櫛歯電極Ｅ４の導体部Ｅ４ａ，Ｅ４ｂを電気的に接続することが可能である。
【０１０８】
図２１〜図２４は、本発明に係るマイクロ構造体製造方法により作製することのできるマイクロ構造体の一例であるマイクロミラー素子Ｘ３を表す。図２１は、マイクロミラー素子Ｘ３の平面図であり、図２２〜図２４は、各々、図２１の線XXII−XXII、線XXIII−XXIII、および線XXIV−XXIVに沿った断面図である。
【０１０９】
マイクロミラー素子Ｘ３は、ミラー部３１０と、これを囲む内フレーム３２０と、これを囲む外フレーム３３０と、ミラー部３１０および内フレーム３２０を連結する一対のトーションバー３４０と、内フレーム３２０および外フレーム３３０を連結する一対のトーションバー３５０とを備える。ミラー部３１０と内フレーム３２０との間の離隔距離、および、内フレーム３２０と外フレーム３３０との間の離隔距離は、例えば１０〜２００μｍである。一対のトーションバー３４０は、内フレーム３２０に対するミラー部３１０の回転動作の回転軸心Ａ３を規定する。一対のトーションバー３５０は、外フレーム３３０に対する内フレーム３２０およびこれに伴うミラー部３１０の回転動作の回転軸心Ａ３’を規定する。これらトーションバー３４０，３５０は、両回転軸心Ａ３，Ａ３’が直交するように設けられている。図２１では、トーションバー３４０，３５０よりも紙面手前方向に突き出る部位（後出のミラー面３１４を除く）が、ハッチングを付して表されている。また、マイクロミラー素子Ｘ３は、後述の材料基板Ｓ３からマイクロマシニング技術により形成されたものであり、当該材料基板S３は、後に詳述するように、シリコン層３０１，３０２，３０３と、シリコン層３０１，３０２の間の絶縁層３０４と、シリコン層３０２，３０３の間の絶縁層３０５とからなる積層構造を有する。
【０１１０】
ミラー部３１０は、本体部３１１および櫛歯電極３１２，３１３を有する。本体部３１１の上面には、ミラー面３１４が設けられている。櫛歯電極３１２，３１３は、各々、複数の電極歯からなり、本体部３１１の一対の端部から延出している。
【０１１１】
内フレーム３２０は、本体部３２１、一対の櫛歯電極３２２，３２３、および一対の櫛歯電極３２４，３２５を有する。櫛歯電極３２２〜３２５は、各々、複数の電極歯からなり、櫛歯電極３２２，３２３は、本体部３２１から内方に延出し、櫛歯電極３２４，３２５は、本体部３２１から外方に延出している。櫛歯電極３２２，３２３は、各々、ミラー部３１０の櫛歯電極３１２，３１３に対応する位置に設けられている。櫛歯電極３１２，３２２は、図２３によく表れているように、ミラー部３１０が後述のように回転駆動する場合であっても互いに当接しないように配されている。同様に、櫛歯電極３１３，３２３も、ミラー部３１０が回転駆動する場合であっても互いに当接しないように配されており。
【０１１２】
一対のトーションバー３４０は、各々、図２２によく表れているように、ミラー部３１０および内フレーム３２０よりも薄肉であり、ミラー部３１０の本体部３１１と内フレーム３２０の本体部３２１とに接続している。
【０１１３】
外フレーム３３０は、本体部３３１、および、一対の櫛歯電極３３２，３３３を有する。櫛歯電極３３２，３３３は、各々、複数の電極歯からなり、本体部３３１から内方に延出し、且つ、内フレーム３２０の櫛歯電極３２４，３２５に対応する位置に設けられている。櫛歯電極３２４，３３２は、ミラー部３１０が後述のように回転駆動する場合であっても互いに当接しないように配されている。同様に、櫛歯電極３２５，３３３も、ミラー部３１０が回転駆動する場合であっても互いに当接しないように配されている。外フレーム３３０の本体部３３１は、図２２〜図２４によく表れているように、基板厚み方向Ｙにおいて櫛歯電極３２２，３２３，３３２，３３３よりも下方に長い。このような外フレーム３３０を有するため、マイクロミラー素子Ｘ３は、スペーサなどを介さずに回路基板に実装することが可能である。本体部３３１の例えば図２３中の下端を介してマイクロミラー素子Ｘ３を所定の回路基板に実装すると、本体部３３１において他の部位より下方に延出する部位により、内フレーム３２０の本体部３２１や櫛歯電極３２２，３２３と回路基板との間に所定距離が確保される。この距離が充分に長い場合、内フレーム３２０が後述のように回転動作しても、内フレーム３２０の本体部３２１や櫛歯電極３２２，３２３が回路基板に当接するのを回避することが可能である。
【０１１４】
一対のトーションバー３５０は、各々、図２４によく表れているように、内フレーム３２０および外フレーム３３０よりも薄肉であり、内フレーム３２０の本体部３２１と外フレーム３３０の本体部３３１とに接続している。
【０１１５】
このようなマイクロミラー素子Ｘ３において、櫛歯電極３１２，３１３，３２２，３２３の各々に対して必要に応じて所望の電位を付与することにより、櫛歯電極３１２，３２２間および／または櫛歯電極３１３，３２３間に静電気力を発生させ、ミラー部３１０を内フレーム３２０に対して回転軸心Ａ３まわりに回転変位させることができる。変位量は、付与電位を調整することにより、調節することができる。また、櫛歯電極３２４，３２５，３３２，３３３の各々に対して必要に応じて所望の電位を付与することにより、櫛歯電極３２４，３３２間および／または櫛歯電極３２５，３３３間に静電気力を発生させ、内フレーム３２０およびこれに伴うミラー部３１０を外フレーム３３０に対して回転軸心Ａ３’まわりに回転変位させることができる。変位量は、付与電位を調整することにより、調節することができる。このようなミラー部３１０の回転駆動により、ミラー部３１０上に設けられたミラー面３１４により反射される光の反射方向を切り換えることができる。
【０１１６】
図２５〜図２７は、本発明の第３の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法における一連の工程を表す。この方法は、マイクロマシニング技術により上述のマイクロミラー素子Ｘ３を製造するための一手法である。図２５〜図２７においては、図２７（ｃ）に示すミラー部Ｍ３、トーションバーＴ４〜Ｔ６、内フレームＦ８，Ｆ９、一組の櫛歯電極Ｅ５，Ｅ６、および外フレームＦ１０，Ｆ１１の形成過程を、一の断面の変化として表す。当該一の断面は、加工が施される材料基板（多層構造を有するウエハ）における単一のマイクロミラー素子形成区画に含まれる複数の所定箇所の断面を、モデル化して連続断面として表したものである。図２７（ｃ）において、ミラー部Ｍ３は、ミラー部３１０の一部位に相当する。トーションバーＴ４は、トーションバー３４０に相当し、その延び方向の断面が表されている。内フレームＦ８は、内フレーム３２０の一部位に相当する。櫛歯電極Ｅ５は、櫛歯電極３１２，３１３，３２４，３２５の一部に相当する。櫛歯電極Ｅ６は、櫛歯電極３２２，３２３，３３２，３３３の一部に相当する。トーションバーＴ５は、トーションバー３４０，３５０に相当し、その横断面が表されている。内フレームＦ９は、内フレーム３２０の他の一部位に相当する。トーションバーＴ６は、トーションバー３５０に相当し、その延び方向の断面が表されている。外フレームＦ１０は、外フレーム３３０の一部位に相当する。外フレームＦ１１は、外フレーム３３０の他の一部位に相当する。
【０１１７】
第３の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法においては、まず、図２５（ａ）に示すような材料基板Ｓ３を用意する。材料基板Ｓ３は、シリコン層３０１，３０２，３０３と、シリコン層３０１，３０２の間の絶縁層３０４と、シリコン層３０２，３０３の間の絶縁層３０５とからなる積層構造を有する。シリコン層３０１〜３０３は、不純物をドープすることにより導電性が付与されたシリコン材料よりなる。絶縁層３０４，３０５は、例えば酸化物材料よりなる。シリコン層３０１〜３０３の厚さは、各々、例えば１００μｍである。絶縁層３０４，３０５の厚さは、各々、例えば５００ｎｍである。材料基板Ｓ３は、材料基板Ｓ１の作製に関して上述した手法を利用して作製することができる。
【０１１８】
次に、図２５（ｂ）に示すように、シリコン層３０３上にミラー面３１４を形成し、シリコン層３０１上に外部接続用の電極パッド３１（図２１〜図２４において図示せず）を形成する。ミラー面３１４および電極パッド３１の形成手法は、第１の実施形態におけるミラー面１１４および電極パッド１５の形成手法と同一である。
【０１１９】
次に、図２５（ｃ）に示すように、シリコン層３０１上に酸化膜パターン３２を形成し、シリコン層３０３上には酸化膜パターン３３およびレジストパターン３４を形成する。酸化膜パターン３２は、外フレームＦ１０，Ｆ１１に対応するパターン形状を有し、酸化膜パターン３３は、ミラー部Ｍ３、内フレームＦ８，Ｆ９、櫛歯電極Ｅ５、および外フレームＦ１０，Ｆ１１に対応するパターン形状を有する。また、レジストパターン３４は、トーションバーＴ４〜Ｔ６に対応するパターン形状を有する。
【０１２０】
次に、図２５（ｄ）に示すように、酸化膜パターン３３およびレジストパターン３４をマスクとして、ＤＲＩＥにより、シリコン層３０３に対し所定の深さまでエッチング処理を行う。所定の深さとは、トーションバーＴ４〜Ｔ６の厚みに相当する深さであり、例えば１０μｍである。本工程のエッチング処理により、ミラー部Ｍ３の一部、内フレームＦ８，Ｆ９の一部、櫛歯電極Ｅ５の一部、および外フレームＦ１０，Ｆ１１の一部が成形される。
【０１２１】
次に、レジストパターン３４を除去した後、図２６（ａ）に示すように、トーションバーＴ４〜Ｔ６を残存形成しつつ、シリコン層３０３に対して絶縁層３０４に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、ミラー部Ｍ３、トーションバーＴ４〜Ｔ６、内フレームＦ８，Ｆ９の一部、櫛歯電極Ｅ５、および外フレームＦ１０，Ｆ１１の一部が成形される。
【０１２２】
次に、図２６（ｂ）に示すように、シリコン層３０１上にレジストパターン３５を形成する。レジストパターン３５は、内フレームＦ８，Ｆ９、櫛歯電極Ｅ６、および外フレームＦ１０，Ｆ１１に対応するパターン形状を有する。次に、図２６（ｃ）に示すように、レジストパターン３５をマスクとして、ＤＲＩＥによりシリコン層３０１に対して絶縁層３０４に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、櫛歯電極Ｅ６用の残存マスク部３０１ａ、内フレーム用の残存マスク部３０１ｂ、外フレームＦ１０，Ｆ１１の一部が成形される。次に、図２６（ｄ）に示すように、絶縁層３０４において前工程にて露出した箇所に対してシリコン層３０２に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、外フレームＦ１０，Ｆ１１の一部が成形される。
【０１２３】
次に、図２７（ａ）に示すように、レジストパターン３５を除去する。次に、図２７（ｂ）に示すように、ＤＲＩＥにより、シリコン層３０１に対して酸化膜パターン３２をマスクとして絶縁層３０４に至るまでエッチング処理するとともに、図２６（ｄ）を参照して上述した工程にてシリコン層３０２において露出した箇所に対して絶縁層３０５に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、残存マスク部３０１ａ，３０１ｂが除去されるとともに、内フレームＦ８，Ｆ９の一部、櫛歯電極Ｅ６、および外フレームＦ１０，Ｆ１１の一部が成形される。この後、図２７（ｃ）に示すように、絶縁層３０４，３０５において露出している箇所、および、酸化膜パターン３２，３３を、エッチング除去する。
【０１２４】
以上の一連の工程を経ることにより、ミラー部Ｍ３、トーションバーＴ４〜Ｔ６、内フレームＦ８，Ｆ９、櫛歯電極Ｅ５，Ｅ６、および外フレームＦ１０，Ｆ１１が形成され、図２１〜図２４に示すマイクロミラー素子Ｘ３が製造される。
【０１２５】
本実施形態においては、材料基板Ｓ３におけるシリコン層３０２，３０３の厚さを適宜設定することにより、ミラー部Ｍ３、一組の櫛歯電極Ｅ５，Ｅ６、および内フレームＦ８，Ｆ９の厚さを調節することができる。また、加えてシリコン層３０１の厚さを適宜調整することにより、外フレームＦ１０，Ｆ１１の厚さを調整することができる。本実施形態においては、更に、ミラー部Ｍ、内フレームＦ８，Ｆ９、櫛歯電極Ｅ５，Ｅ６、および外フレームＦ１０，Ｆ１１より薄肉のトーションバーＴ４〜Ｔ６を形成することができる。このように、第３の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法によると、製造される単一のマイクロミラー素子Ｘ３における複数の構造部（ミラー部３１０、内フレーム３２０、外フレーム３３０、トーションバー３４０，３５０）の各々について、高い自由度で且つ高い精度で、所望の厚さ寸法を実現することができるのである。他の部位から独立して厚さを調整できる外フレームＦ１０，Ｆ１１について充分な厚さを設定することにより、充分な厚さを有する材料基板Ｓ３を使用することができ、従って、製造過程において材料基板Ｓ３の破損を防止することが可能となる。
【０１２６】
また、本実施形態においては、第１の実施形態において上述した手法により、シリコン層３０１由来部位とシリコン層３０２由来部位とを電気的に接続するためのプラグＰ１、および、シリコン層３０２由来部位とシリコン層３０３由来部位とを電気的に接続するためのプラグＰ２を、ミラー部３１０、内フレーム３２０、および外フレーム３３０の所定の箇所に適宜埋設してもよい。
【０１２７】
図２８〜図３１は、本発明の第４の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法における一連の工程を表す。この方法は、マイクロマシニング技術により上述のマイクロミラー素子Ｘ３を製造するための一手法である。図２８〜図３１においては、図２５〜図２７におけるのと同様に、ミラー部Ｍ３、トーションバーＴ４〜Ｔ６、内フレームＦ８，Ｆ９、一組の櫛歯電極Ｅ５，Ｅ６、および外フレームＦ１０，Ｆ１１の形成過程を、一の断面の変化として表す。
【０１２８】
第４の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法においては、まず、図２８（ａ）に示すように、図２５（ｂ）に示す状態にまで加工した材料基板Ｓ３におけるシリコン層３０３上に、窒化膜パターン３６を形成する。例えば、ＣＶＤ法によりシリコン層３０３上に窒化ケイ素などの窒化物材料を成膜した後、所定のレジストパターンをマスクとして当該窒化膜をエッチングすることにより、窒化膜パターン３６を形成することができる。窒化膜パターン３６は、トーションバーＴ４〜Ｔ６に対応するパターン形状を有する。
【０１２９】
次に、図２８（ｂ）に示すように、シリコン層３０１上に酸化膜パターン３２を形成し、シリコン層３０３上には酸化膜パターン３３を形成する。上述のように、酸化膜パターン３２は、外フレームＦ１０，Ｆ１１に対応するパターン形状を有し、酸化膜パターン３３は、ミラー部Ｍ３、内フレームＦ８，Ｆ９、櫛歯電極Ｅ５、および外フレームＦ１０，Ｆ１１に対応するパターン形状を有する。
【０１３０】
次に、図２８（ｃ）に示すように、シリコン層３０３上にレジストパターン３７を形成する。レジストパターン３７は、内フレームＦ８，Ｆ９、外フレームＦ１０，Ｆ１１、および櫛歯電極Ｅ５，Ｅ６に対応するパターン形状を含む。次に、図２８（ｄ）に示すように、レジストパターン３７をマスクとして、ＤＲＩＥにより、シリコン層３０３に対して絶縁層３０５に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、櫛歯電極Ｅ６用の残存マスク部３０３ａ、ミラー部Ｍ３の一部、内フレームＦ８，Ｆ９の一部、および櫛歯電極Ｅ５が成形される。
【０１３１】
次に、図２９（ａ）に示すように、絶縁層３０５において前工程にて露出した箇所に対してシリコン層３０２に至るまでエッチング処理を行う。この後、図２９（ｂ）に示すように、レジストパターン３７を除去する。
【０１３２】
次に、図２９（ｃ）に示すように、ＤＲＩＥにより、窒化膜パターン３６および酸化膜パターン３３をマスクとしてシリコン層３０３に対し所定深さまでエッチング処理を行うとともに、図２９（ａ）に示す工程にてシリコン層３０２において露出した箇所に対し所定深さまでエッチング処理を行う。所定の深さとは、トーションバーＴ４〜Ｔ６の厚みに相当する深さであり、例えば１０μｍである。本工程のエッチング処理により、残存マスク部３０３ａの一部が除去されるとともに、ミラー部Ｍ３の一部、内フレームＦ８，Ｆ９の一部、櫛歯電極Ｅ６の一部、および外フレームＦ１０，Ｆ１１の一部が成形される。この後、図２９（ｄ）に示すように、窒化膜パターン３６を除去する。
【０１３３】
次に、図３０（ａ）に示すように、トーションバーＴ４〜Ｔ６を残存形成しつつ、シリコン層３０３に対して絶縁層３０５に至るまでエッチング処理を行う。これとともに、シリコン層３０２に対して絶縁層３０４に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、残存マスク部３０３ａが除去されるとともに、櫛歯電極Ｅ５用の残存マスク部３０２ａ、ミラー部Ｍ３、トーションバーＴ４〜Ｔ６、内フレームＦ８，Ｆ９、櫛歯電極Ｅ６、および外フレームＦ１０，Ｆ１１の一部が成形される。
【０１３４】
次に、図３０（ｂ）に示すように、シリコン層３０１上にレジストパターン３８を形成する。レジストパターン３８は、内フレームＦ８，Ｆ９および櫛歯電極Ｅ６に対応するパターン形状を有する。次に、図３０（ｃ）に示すように、レジストパターン３８をマスクとして、シリコン層３０１に対して絶縁層３０４に至るまでエッチング処理を行う。本エッチング処理により、櫛歯電極Ｅ６用の残存マスク部３０１ａ、内フレーム用の残存マスク部３０１ｂ、および外フレームＦ１１の一部が成形される。
【０１３５】
次に、図３０（ｄ）に示すように、絶縁層３０４において露出する箇所をエッチング除去する。次に、図３１（ａ）に示すように、レジストパターン３８を除去する。次に、図３１（ｂ）に示すように、酸化膜パターン３２をマスクとして、シリコン層３０１に対して絶縁層３０４に至るまでエッチング処理を行うとともに、図３０（ｄ）を参照して上述した工程にてシリコン層３０２において露出した箇所に対して絶縁層３０５に至るまでエッチング処理を行う。本工程のエッチング処理により、残存マスク部３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａが除去されるとともに、内フレームＦ８，Ｆ９の一部、櫛歯電極Ｅ６、および外フレームＦ１０，Ｆ１１の一部が成形される。この後、図３１（ｃ）に示すように、絶縁層３０４，３０５において露出している箇所、および、酸化膜パターン３２，３３を、エッチング除去する。
【０１３６】
以上の一連の工程を経ることにより、ミラー部Ｍ３、トーションバーＴ４〜Ｔ６、内フレームＦ８，Ｆ９、櫛歯電極Ｅ５，Ｅ６、および外フレームＦ１０，Ｆ１１が形成され、、図２１〜図２４に示すマイクロミラー素子Ｘ３が製造される。
【０１３７】
本実施形態によると、第３の実施形態と同一のマイクロミラー素子Ｘ３を製造することができる。したがって、本実施形態に係るマイクロ構造体製造方法によると、製造される単一のマイクロミラー素子Ｘ３における複数の構造部の各々について、高い自由度で且つ高い精度で、所望の厚さ寸法を実現することができ、第３の実施形態に関して上述したのと同様の利益を享受することができる。
【０１３８】
加えて、本実施形態においては、櫛歯電極Ｅ５のパターニングは酸化膜パターン３３によりシリコン層３０３上にて行われ、且つ、櫛歯電極Ｅ６のパターニングはレジストパターン３７によりシリコン層３０３上にて行われる。このように、本実施形態においては、三つのシリコン層３０１，３０２，３０３を有する材料基板Ｓ３に対する加工によるマイクロ構造体製造方法において、一組の櫛歯電極Ｅ５，Ｅ６の各々について同一面上でパターニングが行われるので、両櫛歯電極Ｅ５，Ｅ６の位置合わせを高精度に又は容易に行うことができる。
【０１３９】
また、本実施形態においては、第１の実施形態において上述した手法により、シリコン層３０１由来部位とシリコン層３０２由来部位とを電気的に接続するためのプラグＰ１、および、シリコン層３０２由来部位とシリコン層３０３由来部位とを電気的に接続するためのプラグＰ２を、ミラー部３１０、内フレーム３２０、および外フレーム３３０の所定の箇所に適宜埋設してもよい。
【０１４０】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【０１４１】
（付記１）第１導体層と、第２導体層と、第３導体層と、前記第１導体層および前記第２導体層の間に介在する第１絶縁層と、前記第２導体層および前記第３導体層の間に介在する第２絶縁層と、を含む積層構造を有する材料基板に対して加工を施すことによりマイクロ構造体を製造するための方法であって、
前記第１導体層に対し、当該第１導体層上に形成された第１マスクパターンおよび第２マスクパターンを介して、当該第１導体層の厚さ方向の途中までエッチング処理を施すための、第１エッチング工程と、
前記第２マスクパターンを除去するための工程と、
前記第１導体層に対し、前記第１マスクパターンを介して、前記第１絶縁層に接する残存マスク部が残存形成されるように前記第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第２エッチング工程と、
前記第１絶縁層において前記第２エッチング工程にて露出した箇所に対し、前記第２導体層に至るまで前記残存マスク部を介してエッチング処理を施すための、第３エッチング工程と、
前記残存マスク部をエッチング除去し、且つ、前記第２導体層において前記第３エッチング工程にて露出した箇所に対してエッチング処理を施すための、第４エッチング工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ構造体の製造方法。
（付記２）前記第４エッチング工程では、前記第２導体層において前記第３エッチング工程にて露出した箇所に対し、前記第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施す、付記１に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記３）前記第３導体層に対し、当該第３導体層上に形成された第３マスクパターンを介して、前記第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第５エッチング工程を更に含む、付記１または２に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記４）前記第１マスクパターンは櫛歯電極用マスク部を含み、
前記第２エッチング工程では、櫛歯電極部の第１導体部が前記第１導体層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記櫛歯電極部の絶縁部が前記第１絶縁層において成形され、
前記第４エッチング工程では、前記櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形される、付記２または３に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記５）前記第３マスクパターンは櫛歯電極用第１マスク部を含み、
前記第２マスクパターンは櫛歯電極用第２マスク部を含み、
前記第５エッチング工程では、櫛歯電極部の第１導体部が前記第３導体層において成形され、
前記第２エッチング工程では、櫛歯電極用残存マスク部が前記第１導体層において成形され、
前記第４エッチング工程では、前記櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形され、且つ、前記櫛歯電極用残存マスク部はエッチング除去され、
前記第１導体部および前記第２導体部の間に介在する、前記櫛歯電極部の絶縁部を、前記第２絶縁層において成形するための、第６エッチング工程を更に含む、付記３に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記６）前記第３マスクパターンは第１櫛歯電極用第１マスク部を含み、
前記第２マスクパターンは第１櫛歯電極用第２マスク部を含み、
前記第１マスクパターンは第２櫛歯電極用マスク部を含み、
前記第５エッチング工程では、第１櫛歯電極部の第１導体部が前記第３導体層において成形され、
前記第２エッチング工程では、第１櫛歯電極用残存マスク部および第２櫛歯電極部の第１導体部が前記第１導体層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記第２櫛歯電極部の絶縁部が前記第１絶縁層において成形され、
前記第４エッチング工程では、前記第１櫛歯電極部の第２導体部および前記第２櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形され、且つ、前記第１櫛歯電極用残存マスク部はエッチング除去され、
前記第１櫛歯電極部の前記第１および第２導体部の間に介在する、前記第１櫛歯電極部の絶縁部を、前記第２絶縁層において成形するための、第６エッチング工程を更に含む、付記３に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記７）第１導体層と、第２導体層と、第３導体層と、前記第１導体層および前記第２導体層の間に介在する第１絶縁層と、前記第２導体層および前記第３導体層の間に介在する第２絶縁層と、を含む積層構造を有する材料基板に対して加工を施すことによりマイクロ構造体を製造するための方法であって、
前記第１導体層に対し、当該第１導体層上に形成された第１マスクパターンおよび第２マスクパターンを介して、前記第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第１エッチング工程と、
前記第１絶縁層において前記第１エッチング工程にて露出した箇所に対し、前記第２導体層に至るまでエッチング処理を施すための、第２エッチング工程と、
前記第２マスクパターンを除去するための工程と、
前記第１導体層に対して前記第１マスクパターンを介してエッチング処理を施し、且つ、前記第２導体層において前記第２エッチング工程にて露出した箇所に対してエッチング処理を施すための、第３エッチング工程と、を含むことを特徴とする、マイクロ構造体の製造方法。
（付記８）前記第３エッチング工程では、前記第１導体層に対して前記第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施し、且つ、前記第２導体層において前記第２エッチング工程にて露出した箇所に対して前記第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施す、付記７に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記９）前記第３導体層に対し、当該第３導体層上に形成された第３マスクパターンを介して、前記第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第４エッチング工程を更に含む、付記７または８に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記１０）前記第１マスクパターンは櫛歯電極用マスク部を含み、
前記第１エッチング工程では、櫛歯電極部の第１導体部が前記第１導体層において成形され、
前記第２エッチング工程では、前記櫛歯電極部の絶縁部が前記第１絶縁層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形される、付記８または９に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記１１）前記第３マスクパターンは櫛歯電極用第１マスク部を含み、
前記第２マスクパターンは櫛歯電極用第２マスク部を含み、
前記第４エッチング工程では、櫛歯電極部の第１導体部が前記第３導体層において成形され、
前記第１エッチング工程では、櫛歯電極用残存マスク部が前記第１導体層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形され、且つ、前記櫛歯電極用残存マスク部はエッチング除去され、
前記第１導体部および前記第２導体部の間に介在する、前記櫛歯電極部の絶縁部を、前記第２絶縁層において成形するための、第５エッチング工程を更に含む、付記９に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記１２）前記第３マスクパターンは第１櫛歯電極用第１マスク部を含み、
前記第２マスクパターンは第１櫛歯電極用第２マスク部を含み、
前記第１マスクパターンは第２櫛歯電極用マスク部を含み、
前記第４エッチング工程では、第１櫛歯電極部の第１導体部が前記第３導体層において成形され、
前記第１エッチング工程では、第１櫛歯電極用残存マスク部および第２櫛歯電極部の第１導体部が前記第１導体層において成形され、
前記第２エッチング工程では、前記第２櫛歯電極部の絶縁部が前記第１絶縁層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記第１櫛歯電極部の第２導体部および前記第２櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形され、且つ、前記第１櫛歯電極用残存マスク部はエッチング除去され、
前記第１櫛歯電極部における前記第１および第２導体部の間に介在する、前記第１櫛歯電極部の絶縁部を、第２絶縁層において成形するための、第５エッチング工程を更に含む、付記９に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記１３）前記第２絶縁層において前記第４エッチング工程にて露出した箇所に対して前記第２導体層に至るまでエッチング処理を施すための第５エッチング工程と、前記第２導体層において前記第５エッチング工程にて露出した箇所に対して前記第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための第６エッチング工程と、を更に含む、付記９に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記１４）前記第３マスクパターンは櫛歯電極用マスク部を含み、
前記第４エッチング工程では、櫛歯電極部の第１導体部が前記第３導体層において成形され、
前記第５エッチング工程では、前記櫛歯電極部の絶縁部が前記第２絶縁層において成形され、
前記第６エッチング工程では、前記櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形される、付記１３に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記１５）前記第３マスクパターンは櫛歯電極用第１マスク部を含み、
前記第１マスクパターンは櫛歯電極用第２マスク部を含み、
前記第４エッチング工程では、櫛歯電極部の第１導体部が前記第３導体層において成形され、
前記第５エッチング工程では、前記櫛歯電極部の第１絶縁部が前記第２絶縁層において成形され、
前記第６エッチング工程では、前記櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記櫛歯電極部の第３導体部が前記第１導体層において成形され、
前記第２導体部および前記第３導体部の間に介在する、前記櫛歯電極部の第２絶縁部を、前記第１絶縁層において成形するための、第７エッチング工程を更に含む、付記１３に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記１６）前記第３マスクパターンは第１櫛歯電極用マスク部および第２櫛歯電極用第１マスク部を含み、
前記第１マスクパターンは第２櫛歯電極用第２マスク部を含み、
前記第４エッチング工程では、第１櫛歯電極部の第１導体部および第２櫛歯電極部の第１導体部が前記第３導体層において成形され、
前記第５エッチング工程では、前記第１櫛歯電極部の第１絶縁部および前記第２櫛歯電極部の第１絶縁部が前記第２絶縁層において成形され、
前記第６エッチング工程では、前記第１櫛歯電極部の第２導体部および前記第２櫛歯電極部の第２導体部が前記第２導体層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記第２櫛歯電極部の第３導体部が前記第１導体層において成形され、
前記第２櫛歯電極部における前記第２および第３導体部の間に介在する、前記第２櫛歯電極部の第２絶縁部を、前記第１絶縁層において成形するための、第７エッチング工程を更に含む、付記１３に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記１７）前記第３導体層に対し、当該第３導体層上に形成された第３マスクパターンおよび第４マスクパターンを介して、前記第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第４エッチング工程と、
前記第２絶縁層において前記第４エッチング工程にて露出した箇所に対してエッチング処理を施すための第５エッチング工程と、
前記第４マスクパターンを除去するための工程と、
前記第３導体層に対して前記第３マスクパターンを介して前記第２絶縁層に至るまでエッチング処理を施し、且つ、前記第２導体層において前記第５エッチング工程にて露出した箇所に対して前記第１絶縁層に至るまでエッチング処理を施すための、第６エッチング工程と、を更に含む、付記７に記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記１８）前記第３マスクパターンは第１櫛歯電極用マスク部および第２櫛歯電極用第１マスク部を含み、
前記第２マスクパターンは第２櫛歯電極用第２マスク部を含み、
前記第４エッチング工程では、第１櫛歯電極部および第２櫛歯電極用第１残存マスク部が前記第３導体層において成形され、
前記第６エッチング工程では、第１櫛歯電極用残存マスク部および第２櫛歯電極部が前記第２導体層において成形され、且つ、前記第２櫛歯電極用第１残存マスク部がエッチング除去され、
前記第１エッチング工程では、第２櫛歯電極用第２残存マスク部が前記第１導体層において成形され、
前記第３エッチング工程では、前記第１櫛歯電極用残存マスク部および前記第２櫛歯電極部第２残存マスク部はエッチング除去される、付記１７に記載のマイクロ構造体の製造方法。（１２）
（付記１９）前記第１絶縁層を貫通して前記第１導体層および前記第２導体層を電気的に接続するための第１導電連絡部を形成するための工程、並びに／または、前記第２絶縁層を貫通して前記第３導体層および前記第２導体層を電気的に接続するための第２導電連絡部を形成するための工程を、更に含む、付記１から１８のいずれか１つに記載のマイクロ構造体の製造方法。
（付記２０）前記第１絶縁層を貫通し、前記櫛歯電極部の各々において各導体部を電気的に接続するための第１導電連絡部を形成するための工程、および／または、前記第２絶縁層を貫通し、前記櫛歯電極部の各々において各導体部を電気的に接続するための第２導電連絡部を形成するための工程を、更に含む、付記４から６、１０から１２、１４から１６、および１８のいずれか１つに記載のマイクロ構造体の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法により得られるマイクロミラー素子の斜視図である。
【図２】図１に示すマイクロミラー素子の平面図である。
【図３】図２の線III−IIIに沿った断面図である。
【図４】図２の線IV−IVに沿った断面図である。
【図５】図２の線V−Vに沿った断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法における一部の工程を表す。
【図７】図６の後に続く工程を表す。
【図８】図７の後に続く工程を表す。
【図９】図８の後に続く工程を表す。
【図１０】図９の後に続く工程を表す。
【図１１】本発明の第１の実施形態における一部の工程の代替工程を表す。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法により得られるマイクロミラー素子の平面図である。
【図１３】図１２の線XIII−XIIIに沿った断面図である。
【図１４】図１２の線XIV−XIVに沿った断面図である。
【図１５】図１２の線XV−XVに沿った断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法における一部の工程を表す。
【図１７】図１６の後に続く工程を表す。
【図１８】図１７の後に続く工程を表す。
【図１９】図１８の後に続く工程を表す。
【図２０】図１９の後に続く工程を表す。
【図２１】本発明の第３および第４の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法により得られるマイクロミラー素子の平面図である。
【図２２】図２１の線XXII−XXIIに沿った断面図である。
【図２３】図２１の線XXIII−XXIIIに沿った断面図である。
【図２４】図２１の線XXIV−XXIVに沿った断面図である。
【図２５】本発明の第３の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法における一部の工程を表す。
【図２６】図２５の後に続く工程を表す。
【図２７】図２６の後に続く工程を表す。
【図２８】本発明の第４の実施形態に係るマイクロ構造体製造方法における一部の工程を表す。
【図２９】図２８の後に続く工程を表す。
【図３０】図２９の後に続く工程を表す。
【図３１】図３０の後に続く工程を表す。
【図３２】従来のマイクロミラー素子の一部切欠き斜視図である。
【図３３】一組の櫛歯電極の一部の配向を表す。
【図３４】図３２に示すマイクロミラー素子の製造方法における一部の工程を表す。
【符号の説明】
【０１４３】
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ５      マイクロミラー素子
１１０，２１０，３１０，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３      ミラー部
１２０，２２０，３２０，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ８，Ｆ９      内フレーム
１３０，２３０，３３０，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ７，Ｆ１０，Ｆ１１      外フレーム
１４０，１５０，２４０，２５０，３４０，３５０，Ｔ１〜Ｔ６      トーションバー
【図１】
2005088187.tif 000003
【図２】
2005088187.tif 000004
【図３】
2005088187.tif 000005
【図４】
2005088187.tif 000006
【図５】
2005088187.tif 000007
【図６】
2005088187.tif 000008
【図７】
2005088187.tif 000009
【図８】
2005088187.tif 000010
【図９】
2005088187.tif 000011
【図１０】
2005088187.tif 000012
【図１１】
2005088187.tif 000013
【図１２】
2005088187.tif 000014
【図１３】
2005088187.tif 000015
【図１４】
2005088187.tif 000016
【図１５】
2005088187.tif 000017
【図１６】
2005088187.tif 000018
【図１７】
2005088187.tif 000019
【図１８】
2005088187.tif 000020
【図１９】
2005088187.tif 000021
【図２０】
2005088187.tif 000022
【図２１】
2005088187.tif 000023
【図２２】
2005088187.tif 000024
【図２３】
2005088187.tif 000025
【図２４】
2005088187.tif 000026
【図２５】
2005088187.tif 000027
【図２６】
2005088187.tif 000028
【図２７】
2005088187.tif 000029
【図２８】
2005088187.tif 000030
【図２９】
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【図３０】
2005088187.tif 000032
【図３１】
2005088187.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
2005088187.tif 000035
【図３４】
2005088187.tif 000036